OVP电路应用(一)_12V电源_DIO1280

PIN Name	类型	描述
IN	Input / Supply	开关输入和对本芯片供电
OUT	Output	开关输出，连接到负载
#ACOK	Output	Power Good	1	V IN < V IN_min or V IN ≥ V OVLO 输入电压处于欠压或过压
0	输出电压稳定时
#EN	Input	芯片使能，低有效
OVLO	Input	配置过压触发电平 (Over-Voltage Lockout Adjustment)

2. 电气特性

注：数据是在环境温度-40℃~85℃，Typ值是在 $\textup{V} _{\textup{IN}}$ =5.0V, $\textup{I} _{\textup{IN}}$ ≤3A, $\textup{C} _{\textup{IN}}$ =0.1µF and $\textup{T} _{\textup{A}}$ =25℃

Symbol	Parameter	测试条件	Min	Typ	Max	单位	说明
	Supply Voltage	-	2.5		25	V	工作输入电压范围
$\textup{T} _{\textup{A}}$	Operating Temperature	-	-40		+105	℃	工作温度范围
	Output Current	-			3	A	最高能带3A的负载
	Under Voltage Trip Level	$\textup{V} _{\textup{IN}}$ Rising		2.25	2.4	V	升压欠压电平
$\textup{V} _{\textup{IN}}$ Falling		1.95	2.1	V	降压欠压电平，即从正常状态的输入电压降低到这个值时，进入欠压状态
$\textup{V}_{\textup{IN}}$ _ $_{\textup{OVLO}}$	Internal Over-Voltage Trip Level	$\textup{V} _{\textup{IN}}$ Rising, OVLO=GND	6.6	6.8	7.0	V	OVLO接地时，内部设定的过压值
$\textup{V} _{\textup{IN}}$ Falling	6.2			V
$\textup{V}_{\textup{OVLO}}$ _ $_{\textup{TH}}$	OVLO Set Threshold	$\textup{V} _{\textup{IN}}$ =2.5V to VOVLO	1.18	1.20	1.22	V	过压门限值设置参数，即OVLO PIN达到这个电压值时会触发OVP
$\textup{V}_{\textup{OVLO}}$ _ $_{\textup{RNG}}$	Adjustable OVLO Threshold Range	$\textup{V} _{\textup{IN}}$ =2.5V to V OVLO	4		25		输入电压OVP值的设置范围
$\textup{R}_{\textup{ON}}$	Resistance from V IN to V OUT	$\textup{V} _{\textup{IN}}$ =5V, $\textrm{I}_{\textrm{OUT}}$ =1A, $\textup{T} _{\textup{A}}$ =25 ℃		30		mΩ	WLCSP-12
	60		mΩ	EP-SOIC8
VIH_#EN	Enable HIGH Voltage	$\textup{V} _{\textup{IN}}$ =2.5V to V OVLO	1.2			V
VIL_ #EN	Enable LOW Voltage	$\textup{V} _{\textup{IN}}$ =2.5V to V OVLO			0.5	V	EN PIN 0.5V以下才能确保使能
	External OVLO Select Threshold	-	0.28	0.30	0.32	V	OVLO接地时，内部设定的默认过压值为VIN_OVLO，OVLO小于0.32V时，认为OVLO接地了
	Thermal Shutdown Hysteresis			20		℃	超过130℃时会启动过温保护，直到130℃-20℃时，恢复输出

3. OVP值的设置

通过电阻R1和R2的分压到OVLO pin，可以设定用户希望的OVP值。设置方式可参考如下公式：

建议R1的值≥820KΩ

4. 时序

5. 其他

On-The-Go (OTG) 功能：

刚开始时MOS的体二极管会前向导通，器件的OUT到IN的压降为小于0.7V，直到IN的电压超过2.5V时，器件会完全使能打开。注意体二极管流过的最大电流为1.8A，与热功耗相关（0.7Vx1.8A=1.36W）

三、实际设计案例

1. 电路原理图＆ PCB Layout

布局布线：

2. 测试

测试方法：

将待测板在满载时运行30min，保证系统达到热平衡。然后按如下进行测试。

输入接Power Suply，设置为12V，输出接到电子负载仪，输入和输出分别接到示波器的通道一和通道二；负载分别在0A和1A时，输入电源按0.1V的步进增加，直到出现输出电压跌落时为止，并记录，然后再按0.1V的步进减少输入电压，直到出现输出电压正常时为止，并记录。

设计值	OVP(Iout=0)	恢复(Iout=0)	OVP(Iout=1A)	恢复(Iout=1A)
14.8V	14.5V	14V	14.3V	13.8V

3. 问题与对策

在负载1A时，OVP到恢复时，有２次恢复过程，通过放大细节，可以看到输入电压有抖动和过冲的现象，OVLO的管脚电压有波动，导致再次触发OVP。

对策：

R704 并联100PF电容，实际测试没有出现过冲跌落现象，然后在VIN处加了10uF的电容，进一步减小输入电压的过冲最大幅值。再次测试数据如下：

OVP(Iout=0)	恢复(Iout=0)	OVP(Iout=1A)	恢复(Iout=1A)
14.6V	14V	14.8V	13.8V

四. USB的VBUS应用【其他举例】

1. 电路原理图

2. 测试

设计值	OVP(Iout=0)	恢复(Iout=0)	OVP(Iout=0.5A)	恢复(Iout=0.5A)
6.6V	6.5V	6.2V	6.6	6.0V

3. 问题与对策

从上面的恢复波形，可以看到与12V输入时的现象类似，出现了震荡反复触发OVP与恢复。

对策：

1. R4013电阻增加100pF并联电容，不再出现震荡现象。

2. 在VIN处增加10uF~22uF电容，改善尖峰、过冲。

OVP(Iout=0)	恢复(Iout=0)	OVP(Iout=0.5A)	恢复(Iout=0.5A)
6.5V	6.2V	6.6V	6.1V

五. OVLO接GND

通过芯片手册，可以看到，OVLO接GND时，OVP触发电压是6.8V(Typ.)

OVLO(GND)的门限是0.3V(Typ)

测试

OVP(Iout=0)	恢复(Iout=0)	OVP(Iout=0.5A)	恢复(Iout=0.5A)
6.8V	6.5V	6.9V	6.4V

总结

1、其他特性参数并未全部列出或测试，需参考实际规格书并根据实际应用需求进行测试验证。

2、OVP的设置电路或采集电路很重要，分压电阻需并联电容，满足电压快速变化时稳压滤波。

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