此文来自《开关电源宝典·降压电路(BUCK)的原理与应用》“5.4 开关频率配置”章节。
有些小封装或引脚数量小于8的开关电源控制器或转换器没有提供用户可配置开关频率的功能,比如SOT23-5封装的降压控制器TPS64203DBVR。
但是,现在很多开关电源芯片都会提供开关频率配置引脚RT/CLK/SYNC,或者可以同步外部时钟。不同开关电源芯片的开关频率配置方法可能不同,接下来以LM5088MHX-2/NOPB、TPS54561DPRT、LTC3707EGN-SYNC#PBF 和 ADP3020ARU四个器件为例,介绍在实际电路中如何配置开关频率,具体内容也可参考对应器件的规格书。
实例3:LTC3707EGN-SYNC#PBF器件的开关频率配置方法
LTC3707EGN-SYNC#PBF器件的PIN5=PLLFLTR引脚可以接AC或DC电压源,用于调整内部压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator)的频率从140kHz到310kHz,对应的直流电压范围是0V到2.4V。
图 5.22 LTC3707EGN-SYNC#PBF器件支持的开关频率范围
图 5.22所示,是LTC3707EGN-SYNC#PBF器件的开关频率特性。当PLLFLTR引脚电压为0V时,器件工作在最小开关频率典型值为140kHz;当PLLFLTR引脚电压等于1.2V时,器件工作的开关频率典型值为220kHz;当PLLFLTR引脚电压大于等于2.4V时,器件工作在最大开关频率典型值为310kHz。
图 5.23 LTC3707EGN-SYNC#PBF器件PLLFLTR引脚电压与开关频率对应关系
图 5.23所示,是LTC3707EGN-SYNC#PBF器件PLLFLTR引脚电压与开关频率对应关系。
可见,可以通过连续调整PLLFLTR引脚电压达到连续调节器件工作的开关频率的目的。
图 5.24 LTC3707EGN-SYNC#PBF器件典型应用电路
图 5.24所示,是LTC3707EGN-SYNC#PBF器件典型应用电路之一。输入电压为7V到28V,典型值为12V;输出为5V@3A和3.3V@6A。
开关频率选择为该器件支持的最大开关频率(即310kHz),所以将PIN5=PLLFLTR引脚直接连接到PIN21=INTVCC=5V实现。
实例4:ADP3020ARU器件的开关频率配置方法
图 5.25 ADP3020ARU器件支持的开关频率
图 5.25所示,与LTC3707EGN-SYNC#PBF器件的开关频率配置方法相似,ADP3020ARU器件也是通过在SYNC引脚连接直流电压达到配置开关频率的目的。
当SYNC=AGND时,开关频率配置为200kHz;
当SYNC=REF(根据规格书,REF电压典型值为1.197V)时,开关频率配置为300kHz;
当SYNC=INTVCC(根据规格书,INTVCC电压典型值为5.025V)时,开关频率配置为300kHz。
图 5.26 ADP3020ARU器件典型应用电路
图 5.26所示,是基于ADP3020ARU器件5V转3.3V和2.5V的应用电路,SYNC引脚直接连接到REF引脚,所以该电路使用的开关频率是300kHz。
小结
LM5088MHX-2/NOPB(开关频率在50kHz到1MHz之间)和TPS54561DPRT(开关频率在100kHz到2.5MHz之间)器件,支持通过外置电阻的方式连续可调开关频率,LTC3707EGN-SYNC#PBF(开关频率在140kHz到310kHz之间)器件支持通过外部直流电压的方式连续可调开关频率,相当于燃油汽车的CVT变速箱。
ADP3020ARU器件支持200kHz、300kHz和400kHz三挡可调开关频率,相当于燃油汽车的AT变速箱。
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