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MAX77812的过流保护是如何工作的

来源:analog 发布时间:2023-08-15

摘要: MAX77812是一款四相、大电流、降压(降压)转换器,适用于高端游戏机、VR/AR耳机、数码单反相机、无人机、网络交换机和路由器以及使用多核处理器的FPGA系统。本应用说明解释了MAX77812过流保护方案,并提供了给定最大负载电流的I(PLIM)/I(VLIM)选择指南。

MAX77812通过监测高侧和低侧mosfet的电流,提供逐周期峰谷限流保护。可编程的峰值电流限制(I(PLIM))和谷电流限制(I(VLIM))允许客户根据应用设置电感电流限制。

过流保护方案

当输出短接地时,输出电压骤降,平均电感电流迅速增大,从而达到I(PLIM)阈值。当故障条件持续存在时,由于导通时间要求最小,电感电流可以增加阶梯超过I(PLIM)阈值。

为了解决这个问题,MAX77812引入了I(VLIM)阈值。当电感电流达到I(PLIM)阈值时,高侧MOSFET立即关闭,允许电感电流通过低侧MOSFET释放其能量。在电感电流降至I(VLIM)阈值之前,不允许高侧MOSFET导通。因此,短路电流被限制在I(PLIM)阈值以下。

在短路的情况下,MAX77812不会终止其操作。当输出短接地时,输出电压下降,MAX77812产生POK中断。然后,应用处理器或微控制器单元可以处理这个中断信号以恢复系统。

图1显示了过流保护方案。


图1所示 具有I(PLIM)和I(VLIM)过流保护方案

I(PLIM)和I(VLIM)选择

MAX77812支持可编程I(PLIM)和I(VLIM)阈值。每个主机都有自己的配置寄存器,并且有8个I(PLIM)/I(VLIM)对选项,如表1所示。

表1 线路、负载和交叉调节的测量结果
Mx_ILIM[2:0] in Mx_CFG Registers我(膨胀)我(VLIM)我(LOADMAX)
000 b3.02.02.5
001 b3.62.43.0
010 b4.22.83.5
011 b4.83.24.0
100 b5.43.64.5
101 b *6.04.05.0
110 b6.64.45.5
111 b7.24.86.0
*为什么违约

下面的公式和示例是选择最佳I(PLIM)/I(VLIM)设置的指南。考虑所需的最大负载电流来确定I(PLIM)阈值。如何确定一个合适的I(PLIM):


其中I(LOADMAX)为最大负载电流,?I(L)为电感电流纹波。

利用下式推导电感电流纹波:


例如,某设备存在以下运行条件:


计算得到电感电流纹波为1.675A。当所需最大负载电流为5.0A时,I(PLIM)应大于5.84A,计算如下:


然后,I(PLIM)/I(VLIM)对可以设置为6.6A/4.4A,有一定的余量。

当输出短路时,最大输出电流受到I(PLIM)/I(VLIM)阈值的限制,表示为:


例如,当I(PLIM)/I(VLIM)阈值设置为6.6A/4.4A时,最大输出电流限制为5.5A。



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