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图形芯片电源在26A时提供1.65V的技术解决方案

来源:analog 发布时间:2023-08-01

摘要: 游戏盒使用更强大的处理器来提供更逼真和复杂的图形和游戏。随着处理器功率的增加,为部件供电所需的电流也在增加。

游戏盒使用更强大的处理器来提供更逼真和复杂的图形和游戏。随着处理器功率的增加,为部件供电所需的电流也在增加。下图中的MAX1954在26A时从5V输入输出1.65V。

MAX1954是一个300kHz电流模式降压控制器。MOSFET驱动器的强度足以处理100nC栅极电荷。给定标称输入和输出电压,占空比为33%,高侧和低侧场效应管的导通电阻相应偏斜。两个导通电阻分别为12毫欧的IRF7811W用于高侧,两个导通电阻分别为6.5毫欧的IRF7822用于低侧。两个并联的IRF7811W比一个IRF7822具有更好的开关特性。

7个22µF/6V X5R陶瓷电容器用于输入旁路,以处理12.5A(RMS)的输入纹波电流。在5V输入时,陶瓷电容器比电解电容器更具成本效益和体积更小。此外,MAX1954通过观察高侧场效应管导通电阻上的电压来检测电流,陶瓷旁路电容器为电流检测电路提供了更好的参考。在每个低侧场效应管上包括一个2.2nF的陶瓷电容,以抑制漏极电容对键合线电感的寄生环。这种振铃会影响电流检测电路。

脉冲工程电感器是一种定制部件,设计用于处理70A峰值电流而不饱和。MAX1954使用基于低侧场效应管导通电阻的“谷”电流限制。电流限制是200mV除以低侧场效应管导通电阻(3.3毫欧)加上电感斜坡电流(10A),等于70A。0.5µH/70A电感并不完全可用,需要定制设计来提供短路保护。

三洋输出电容在ESR,纹波电流额定值和成本之间提供了良好的平衡。电容足够大,输出纹波由ESR控制。应用程序不需要低调。

当高侧场效应管关断时,捕获二极管D2限制LX节点的负电压。与R4一起,这控制升压电容器C8在高线和最大输出电流上的电压。没有D2和R4, C8上的电压可以BST到LX的绝对最大电压6V。

MAX1954在26A时从5V输入输出1.65V。在26A时效率为86%,在10A时效率为90%。输出纹波为25mV(P-P)。

表1
V(中)我(在)V(出)效率
5.00810.0861.66630
4.490511.131.6547260.861
5.01259.951.6530260.862
5.5099.041.6513260.862


25 mv (p p)


图1所示

MAX1954物料清单:4.5V至5.5V输入,1.65V在26A输出
指定数量描述
C114.7µF 10V X5R陶瓷电容器(1206)Taiyo Yuden LMK316BJ475ML
C2-C8722µF 6V X5R陶瓷电容器(1210)Taiyo Yuden JMK325BJ226MN
制备过程10.22µF陶瓷电容器(0603)
C10-C1341000µF 4V铝电解电容器三洋4MV1000EXR
110µF 10V X5R陶瓷电容器(1210)Taiyo Yuden LMK325BJ106MN
C1511nF陶瓷电容器(0603)Kemet C0603C102K8RAC
C161100pF陶瓷电容器(0603)Kemet C0603C101K5GAC
C17,使用C1822.2nF陶瓷电容器(0603)Kemet C0603C222K8RAC
D11100mA 30V肖特基二极管中央半CMPSH-3
L110.5µH 30A电感脉冲工程PA0453
N1、N2212毫欧 30V N-ch MOSFET (SO-8)国际整流器IRF7811W
N3,陶瓷26.5毫欧 30V N-ch MOSFET (SO-8)国际整流器IRF7822或Siliconix Si4842DY
第一季度1NPN晶体管(SOT-23)中央半CMPT3904
R118.87k欧姆 1%电阻器(0603)
R218.25k欧姆 1%电阻器(0603)
R31270k欧姆 5%电阻器(0603)
R411欧姆 5%电阻器(0603)
R5, R6247k欧姆 5%电阻器(0603)
U11MAX1954EUB(10 -µ马克斯 )



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