AOZ1361DI 是一款高側負載開關,用於電路保護應用。該器件可在 4.5V 至 28V 的電壓範圍內工作。內部限流電路可保護輸入電源電壓免受大負載電流的影響。電流限制可通過外部電阻設置。該器件採用內部軟啟動電路來控制與熱插拔事件相關的高電容負載引起的浪涌電流。AOZ1361DI 採用 10 引腳 4mm x 4mm DFN 封裝。本應用筆記簡要討論了使用 AOZ1361DI 進行設計的過程,並將重點介紹如何設置電流限制點和選擇軟啟動電容。
典型應用
圖1 AOZ1361D1典型應用
如圖 1 所示,電流限制大小可以通過 SET 引腳和 GND 之間的電阻 R1 來設置,軟啟動時間長短可以通過 SS 引腳與 GND 之間的電容 C4 來設置。
設計程序
輸入電容選擇
輸入電容可防止輸入端出現較大的電壓瞬變,並在每次開關導通時提供所需的瞬時電流,限制輸入電壓降;此外,還可以防止電源線上的高頻噪聲通過VIN側輸出。輸入電容的選擇基於其紋波電流和電壓額定值,而不僅僅是其容值。輸入電容應儘可能靠近 VIN 引腳。建議使用 1μF 陶瓷電容。然而,較高的電容值會進一步降低輸入端的壓降。
輸出電容選擇
輸出電容的作用與輸入電容類似。一個 0.1μF 的小電容既可防止高頻噪聲進入系統。又為系統瞬變期間可能遇到的大負載提供足夠的電流。該電容必須足夠大,以提供快速瞬態負載,以防止輸出下降。
電流限制設置
設計實例:VIN=12V,Io=2A,Co=100μF 電流限制應高於 Io;同時,需要考慮在過流或短路條件下發生的功率耗散,可以通過以下公式計算:
PD=(VIN-VOUT)*ILIM
對於這種情況,我們將 ILIM 設置為比 Io 高 50%,因此ILIM=3A , 根據圖 2則 RSET=61kohm。

圖 2. 電流限制vs RSET (VIN=12V)
軟啟動時間計算:
為避免任何啟動問題,最小軟啟動時間可以計算如下:
TON_MIN=Kfactor*CO*VIN/ILIM
其中 Kfactor 是覆蓋啟動期間額外負載、輸出電容變化等的經驗係數。通常 kfactor 等於 2 可以保證負載開關啟動。
TON_MIN=2*100μF*12V/3A= 800us
軟啟動電容計算:
轉換速率控制電路在 PMOS 開關的柵極上施加電壓,使輸出電壓和電流線性上升,直到達到穩態負載電流水平。轉換速率可通過連接到 SS 引腳接地的外部電容進行調節。轉換速率上升時間 Ton 可以使用以下公式設置:
TON=CSS*VIN/30uA
例如,TON_MIN=2*100μF*12V/3A= 800us 最小 Css 可以通過以下公式計算:
CSS_MIN=TON_MIN*30uA /VIN=800 us*30uA /12V=2nF
TFLT
TFLT 是一個故障延遲引腳,其延遲時間可通過從 TFLT 連接到 GND 的電容進行調節。延遲時間可以通過以下方式計算:
TTFLT(us)=600(us/nF) *CTFLT(nF)
小節
對於應用 VIN=12V、Io=2A、Co=100μF、我們可以設置 RSET=61kohm、Css=2nF。
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