淺談AOS AOZ2261AQI POL 的設計理念(下)

前言：

對於目前電子產品而言，無不追求高效能及輕薄短小。而高效能與輕薄短小，這兩者卻是相違背的。為了因應目前消費產品的潮流趨勢，各零件廠商對於這類的整合式電源產品，都紛紛投入研發資源，以期望能開發更小的封裝尺寸，更大的乘載電流。

先前我們在前一篇博文中，有針對VCC穩壓電容、VIN 濾波電容及LS GATE的相關處理方式有做過討論，而這篇我們將延續對於POL的應用穩定性，來看看還有哪些需要注意的地方。

1. POL FB 回授路徑的處理:

以COT架構的POL產品架構來看，其FB回授的電壓會與內部產生的基礎電壓做對比。因沒有早期定頻IC的二階補償器，所以FB回授的穩定度攸關POL穩定性。

 

以AOS AOZ2261AQI-10來看，FB回授的電壓會與內部產生的基礎電壓(0.8V)做對比，FB低於基礎電壓(0.8V)時，內部CONTROLLER 會加快DUTY去彌補偏低的輸出電壓。直到FB回授電壓回到與基礎電壓(0.8V)相同時，回到RTON設定頻率。

 

當FB回授電壓超出(0.808V)或低於(0.792V)時，此時POL就會進入保護模式，所以FB回授的路徑處理就相當的重要。

 

一般來說，我們會建議避開電感周邊及維持同層路徑。因電感周邊SWITCHING NOISE較高，當FB回授路徑通過此處時，容易讓FB受到干擾，造成FB回授電壓的波動，進而影響FB回授準位，誤觸POL保護機制。另外，我們也會建議FB路徑減少穿層，因為過多的穿層動作，也都會對訊號產生影響。

 

2. FB 回授的位置:

就以下建議線路來看，FB回授從電感與輸出電容間就拉回IC端，一般我們會建議設計者在做LAYOUT規劃時，FB回授點從輸出電容後再拉回IC。此舉有助於FB電壓準位經過輸出電容的穩壓後，相對比較穩定。對於POL的穩定性有一定的幫助。

 

3. 頻率的設定:

以下圖POL IC接腳來看，目前主流分為單晶片封裝及多晶片封裝方式。

以單晶片封裝來看，其優點為可使用於較高的操作頻率，以滿足應用需求及輸出電容的尺寸。但單晶片封裝的產品，因為IC底部的散熱PAD較多晶片封裝的產品來的小，此時，操作頻率設定的高低，就會影響到IC本體的溫度。

反之，多晶片封裝的產品，雖然本身散熱的PAD較單晶片封裝的產品來的多，但因內部CONTROLLER 與H/L SIDE MOSFET仍須有打線做連接，多少還是會影響到傳輸的頻率。以AOZ2260AQI為例，如非特殊要求，一般我們會將頻率設定在300 – 650KHZ。

           

       

問與答：

• Q1:以AOS POL產品來看，頻率是否有建議值？

Ans:如非特殊需求，建議使用300 – 650 KHZ。

 

• Q2:以AOS POL產品來看，FB 受到干擾時，會有甚麼異常？

Ans: 當FB受到干擾時，最明顯的就是輸出電壓產生波動，及PHASE JITTER的現象。

 

• Q3以AOS POL產品來看，輸出電壓設定上與頻率有何關聯性？

Ans:以AOS COT 架構的POL來看，首先須注意其Max on time 的限制，如初始設定頻率會與MAX ON TIME 衝突時，可嘗試將頻率加快，避開MAX ON TIME的限制。

 

• Q4:以AOS POL產品來看，是否有過溫保護？

Ans:以AOZ2260AQI為例，IC 內部是有THERMAL SHUTDOWN 的功能，但並不建議把它當成主要的保護機制。因為一般IC工作溫度約在80℃以下，而THERMAL SHUTDOWN的點在於150℃，並不建議讓IC工作在這樣高的溫度下。

 

• Q5:以AOS POL產品來看，COT架構的優點為何？

Ans: COT架構的POL因少了內部二階補償機制，FB 直接與內部VREF作比較。能較快速的反應輸出端電流的變化，一般來說COT架構的POL在transient時輸出電壓會較定頻類POL會相對的穩定一些。