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AN-CM-260应用对话GreenFET负载开关在功率分割应用雷竞技安卓下载

内容

术语和定义

OVP.过压保护
ocp.过流保护
ovlo.过电压停摆
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参考文献

  1. SLG59H1313C,数据表,对话半导体。雷竞技电竞平台
  2. SLG59H1008V,数据表,对话半导体。雷竞技电竞平台
  3. SLG59H1006V, Datasheet, 雷竞技电竞平台Dialog Semiconductor。
  4. SLG59H1302C,数据表,对话半导体。雷竞技电竞平台
  5. AN-1068,GreenFet和高压Greenfet负载基础,对话半导体雷竞技电竞平台

作者:Andrii Hrypa

介绍

现代电子产品的设计要求越来越高。这些系统需要更高的功率传输、更小的pcb中更多的组件、更低的功耗等等。在许多这样的现代系统中,电力轨道需要根据负载和输入电压水平进行开关。通常,在提供一个或多个系统级保护特性的同时,具有为输出容纳多个输入电压的能力是很重要的。其中一些保护功能包括:输入或输出过压保护(OVP),过流保护(OCP),高输入电压容限和浪涌保护。单片功率分配器集成电路可用于具有多个输入电压的系统,在本应用说明中,我们将描述一些使用Dialog GreenFET负载开关的功率分配器解决方案。

使用SLG59H1313C和SLG59H1008V进行功率分割应用雷竞技安卓下载

SLG59H1313C是富有的特征,23MΩRDSNFET负载开关可保护操作系统免受电压故障最多29 VDC。内部钳位电路可保护下游部件免受高达100 V的浪涌电压。如果输入电压超过OVP阈值,则SLG59H1313C采用SLG59H1313C的快速50ns(典型值)过电压响应时间。OVP阈值可通过可选的外部电阻可调节,在4 V和20 V之间的任何电压之间。过温保护在145°C(典型值)下的设备下电。SLG59H1313C还采用过电流保护,如果电流超过7A(典型值),则关闭开关,这使得额外的保护免受过加热设备。SLG59H1313C采用开漏功率为-良好(PG)数字输出引脚。当Vin_min.ovlo.当开关打开时,PG将被驱动为低电平,这表明一个良好的电源输入,否则,这个数字输出是高阻抗的。

SLG59H1008V是另一个功能丰富,高性能13.3 mΩ RDSnet负载开关,可控制12v或24v电源轨道至4a。使用专有的MOSFET设计,SLG59H1008V实现了稳定的13.3 mΩ RDS宽输入电压范围。在结合新型FET设计和铜柱互连时,SLG59H1008V封装也表现出用于高电流操作的低热阻。

连接和配置这两个Greenfet负载开关,如图所示图1,可实现根据输入电压水平选择输出功率轨的高性能功率分配器。例如,SLG59H1313C被配置为工作于5v输入电压范围,通过将外部电阻分压器连接到OVLO引脚(数字1) .SLG59H1008V的SEL引脚选择两个欠压/过压锁定窗口之一。当SEL = LOW时,它是V欠压/过压锁定设置为12 V±10%应用程序,如果SEL = HIGH,其V雷竞技安卓下载欠压/过压锁定设置为24 V±10%应用。雷竞技安卓下载在我们的示例中,SLG59H1008配置为12 V操作。两个IC的测序由SLG59H1313C的PG信号执行到PIN上的SLG59H1008V。

当V的5 V输入电压时SLG59H1313C的PIN,其PG变高。在15 ms延迟后,该负载开关关闭其内部NFET开关,电压出现在V.OUT1.图2).V点的电压OUT2.由于SLG59H1008V的欠压锁定特性,保持0v。当VOUT1.当达到稳态值时,SLG59H1313C的PG变为断言低并关闭SLG59H1008V。

图1:使用对话框的SLG59H1313C和SLG59H1008V GreenFet负载开关的电源分配器的示意图
图2:5 V电源分配器操作使用SLG59H1313C和SLG59H1008V GreenFet负载开关

如果12v初始作用于VSLG59H1313C的过压保护被触发,其中电压不会出现在V.出去1.它的PG输出变高,从而打开SLG59H1008V,因此,12 V现在出现在V.OUT2.(请参见图3).这种设计允许根据IC的输入的输入处的电压电平选择输出电源轨。插图图4从5 v到12 V的过渡是可以观察到的,当V高于SLG59H1313C的OVLO级别,它被关闭,其PG置于高,关闭SLG59H1008V的NFET开关。因此,12v出现在VOUT2..从12V到5 V的反转过渡被示出为图5.在图6图7,示出了从12V至0V的转变和5V至0V分别。

图3:12 V电源分配器操作使用SLG59H1313C和SLG59H1008V GreenFet负载开关
图4:使用SLG59H1313C和SLG59H1008V GreenFET负载开关的5v到12v功率分流器过渡操作
图5:12 V至5 V电源分配器转换操作使用SLG59H1313C和SLG59H1008V GreenFet负载开关
图6:使用SLG59H1313C和SLG59H1008V GreenFET负载开关的12v到0v功率分流器过渡操作
图7:5 V至0 V电源分配器转换操作使用SLG59H1313C和SLG59H1008V Greenfet Load开关

保持SLG59H1313C处于OVLO状态意味着它的功耗比处于OFF状态时要高。关闭SLG59H1313C,关闭SLG59H1008V的net,可以降低功耗。这种工作模式可以通过增加V分压器来实现OUT2.将电阻分压器的分接头直接连接到SLG59H1313C的ON引脚上。图中说明了这个示意图图8.这种设计的行为保持不变,但是,当V时,SLG59H1313C的功耗从165μA降低到150 NA= 12 V.

图8:SLG59H1313C和SLG59H1008连接,以减少功耗时V. = 12 V

使用SLG59H1313C和SLG59H1006V进行功率分割应用雷竞技安卓下载

在以前的设计中,SLG59H1008V配置为控制12 V或24 V电源轨。可选地,随着SLG59H1006V提供4级V的位置,可以在其位置使用SLG59H1006V通过两个引脚启用过电压锁定功能。与SLG59H1008V一样,SLG59H1006V是一款高性能的、自供电的13.1 mΩ net负载开关,设计用于4.5 V至22 V电源轨道,最高可达5a。使用专有的MOSFET设计,SLG59H1006V实现了稳定的13.1 mΩ RDS宽输入电压范围。SLG59H1006V封装还表现出用于大电流操作的低热阻。

图9:使用对话框的SLG59H1313C和SLG59H1006V GreenFet负载开关的电源分配器的示意图

图9SLG59H1313C保持配置为5 V输入电压。SLG59H1006V的SEL0和SEL1引脚选择四个V中的一个过电压锁定阈值。当SEL0 = LOW and SEL1 = HIGH时,其V过压锁定阈值设置为14.4 V[3]。

当在V时施加5 V输入电压时, SLG59H1313C的PG变得断言高。由于PG连接到SLG59H1006V的ON引脚,其欠压锁定是3.8 V max, SLG59H1006V打开,电压出现在VOUT2.还有(请参阅图10).经过15毫秒的延迟,SLG59H1313C的内部fet被关闭,电压现在出现在VOUT1..当电压VOUT1.已达到其稳态值,SLG59H11313C的PG变为低电平,关闭SLG59H1006V(V.OUT2.).

当12v出现在V, SLG59H1313C的PG变得断言高和打开SLG59H1006V - 12v现在出现在VOUT2.(请参见图11).由于TheLG59H1313C过压保护功能,PG输出保持高压,防止V.出现在vOUT1.图12表示从V的转变= 5 V到12 V。当V高于SLG59H1313C的OVLO阈值水平,SLG59H1313C打开其内部开关,其PG输出变高。反过来,SLG59H1006V的信号高,v出现12 vOUT2..从12V到5 V的反转过渡被说明图13图14图15将12 V至0 V的转换分别显示为5 V至0 V。

图10:5 V电源分配器操作使用SLG59H1313C和SLG59H1006V GreenFet负载开关
图11:使用SLG59H1313C和SLG59H1006V GreenFET负载开关的12v功率分配器操作
图12:使用SLG59H1313C和SLG59H1006V GreenFET负载开关的5v到12v功率分流器过渡操作
图13:12 V至5 V电源分配器转换操作使用SLG59H1313C和SLG59H1006V Greenfet Load开关
图14:12 V至0 V电源分配器转换操作使用SLG59H1313C和SLG59H1006V Greenfet Load开关
图15:使用SLG59H1313C和SLG59H1006V GreenFET负载开关的5v到0v功率分流器过渡操作

在功率分配应用中使用两个SLG59H131CS雷竞技安卓下载

另一种替代的电力分配器解决方案是使用一对SLG59H1313C,如图所示
图16.U1为5v电压工作,U2为12v电压工作。VOUT1.输出连接到U2的上的销钉,当使用5 V电源轨时,将其关闭,并防止5V出现在12 V电源轨输出。U2的PG输出连接到晶体管Q1的栅极,当使用12V电源轨时关闭U1。实现该解决方案实现最低总功耗。

图16:使用两个对话框的SLG59H1313C Greenfet Load开关的电源分配器的示意图

图17用两个SLG59H1313CS说明了功率分配器的5 V操作。当V的5 V输入电压时在美国,U1公司的PG变得高度自信。15ms后,GreenFET负载开关U1闭合,电压出现在VOUT1.,它连接到U2的销钉并关闭,因此电压不会出现在V.OUT2.

在v申请12 v时,触发负载开关U1的过压保护,电压不会出现在V.OUT1..由于VOUT1.用作U2在引脚上的控制信号,打开负载开关U2,v显示12 vOUT2.(请参见图18).一次V.OUT2.的电压已达到其稳态值,U2的PG变得断言低开路的离散n沟道MOSFET Q1。由于Q1的排放连接到U1的ON引脚,U1被关闭,从而节省电源,而不是它的空转在其OVP状态。图19表示从V的转变= 5 V到12 V。图20图21将12 V至0 V的转换分别显示为5 V至0 V。

图17:5 V电源分配器操作使用两个SLG59H1313C GreenFet负载开关
图18:12 V电源分配器操作使用两个SLG59H1313C Greenfet Load开关
图19:使用两个SLG59H1313C GreenFET负载开关的5v到12v功率分流器过渡操作
图20:使用两个SLG59H1313C GreenFET负载开关的12v到0v功率分流器过渡操作
图21:5 V至0 V电源分配器过渡操作使用两个SLG59H1313C GreenFet负载开关

这种设计的一个缺点是,它不允许从12v到5v的清晰过渡。由于负载开关U2被配置为工作电压高达12v,所以当电压在V下降到5v,它仍然是ON。因此,U2的PG保持低,Q1是开路的,所以V逻辑在U1上的PIN上保持U1在其关闭状态。这就是为什么vOUT1.当v时仍然是0 vOUT2.从12 v到5 V.

如果需要从12 V至5 V的转换,则设计所示的设计图22可以使用。这种系统的整体行为是相同的。现在,允许从12 v到5 v的过渡(请看图23).但是,由于负载开关U1始终供电,当V时,在V的情况下,当A 12 V电源导轨存在时,总功耗更高

图22:使用两个对话框的SLG59H131C Greenfet Load开关的功率分配器的示意图
图23:12 V至5 V功率分配器转换操作使用两个SLG59H1313C GreenFet负载开关

在功率分割应用中使用SLG59H1302C雷竞技安卓下载

实现功率分裂的另一种方法是使用对话框的SLG59H1302C [4]。SLG59H1302C是一种130 V保护的28 V耐受电源分配器,具有两个高电流开关。对于每个通道的独立控制,SLG59H1302C包含6A的能力,12MΩNFET开关,用于总线到输出路径和用于总线到SYS路径的具有反向阻断6A的能力,24MΩNFET开关。图24说明了使用Dialog的SLG59H1302C负载开关的功率分配器原理图。

图24:使用对话框的SLG59H1302C GreenFet负载开关的电源分配器的示意图

BUS-to-SYS (VOUT1.)开关具有5.25 V的过电压锁定电平,并由ON2引脚控制。在我们的应用程序中,ON2引脚连接到BUSOK输出终端。当V无故障条件时,BUSOK变得高.BUS-to-OUT (VOUT2.)开关具有13.9 V的过电压锁定电平,由ON1引脚控制。ON1引脚连接到IC的PG输出,这是一个有源高推挽输出,当ON2高时断言高。

最初,当没有施加到IC的输入电压时,ON1和ON2信号很低。当在总线终端应用4.5 V时(请参阅图25),母线开关关闭,V 4.5 V显示OUT2..当BUSOK电压水平升高约30 ms后,在V处出现4.5 VOUT1., PG变高,BUS-to-OUT开关打开。

当V应用了12 V,触发了总线到SYS开关的过压保护功能,防止了V出现的任何电压OUT1..PG保持低断言,打开总线到输出开关。因此,12v出现在VOUT2.(请参见图26).

图27表示从V的转变= 4.5 V至12V。从12 V至4.5 V的反转过渡被说明图28图29图30分别显示了从12v到0v和从4.5 V到0v的过渡。

选用Dialog的SLG59H1302C实现了单壳功率分配器,节省了宝贵的PCB空间。

图25:使用SLG59H1302C GreenFET负载开关的4.5 V功率分配器操作
图26:12 V电源分配器操作使用SLG59H1302C GreenFet负载开关
图27:使用SLG59H1302C GreenFET负载开关的4.5 V到12v功率分路器过渡操作
图28:使用SLG59H1302C GreenFET负载开关的12v到4.5 V功率分流器过渡操作
图29:12 V至0 V电源分配器转换操作使用SLG59H1302C GreenFet负载开关
图30:4.5 V至0 V电源分配器转换操作使用SLG59H1302C GreenFet负载开关

结论

雷竞技电竞平台对话半导体提供多种解决方案寻址功率分配系统。使用SLG59H1313C和SLG59H1008V进行功率分裂应用雷竞技安卓下载提供固定欠压/过压锁定窗口的纬度。SLG59H1313C和SLG59H1006V GreenFet负载开关的组合允许选择四个V中的一个过电压锁定阈值。对话框的SLG59H1302C实现了高性能的自包含电源分配器,可节省额外的PCB空间。使用此类解决方案的不便之处在于严格固定过电压锁定阈值。使用一对SLG59H1313C Greenfet Load开关,最佳地实现对宽电压范围的电源导轨的用户定义过电压锁定电平的自由。