大电流 Buck 的产品型式

很容易就可以输出一百多安培的电流,而且功能众多,我们说过的 RT3609BE 就是个庞然大物,不仅应用电路元件多,自身的引脚也多,芯片的占位面积也不少,为 7mm X 7mm = 49mm2




RT3609BE 输出的每一相控制信号都是 PWM 信号,这是纯粹的数字信号,需要被转化为 MOSFET 驱动信号以后才能进入功率级电路,所以在使用中就要加入栅极驱动器。



下图是栅极驱动器 RT9624A 的内部电路框图:



为了简化电路,缩小占位面积,有时可以使用将栅极驱动器和 MOSFET 功率开关集成在一起的 DrMOS,下图是它的电路结构示意。



改用 DrMOS 以后的电路看起来会比较简洁,从下面的示意图上可以看出两种做法的差异。



有一些产品可以将部分栅极驱动器集成进去,同时也保留一部分 PWM 输出,这样可以同时兼顾到集成化和分散化的需求,RT3602AM 就是这样的一个例子:



RT3602AM 提供 3 组输出,它集成了3 个栅极驱动器,同时保留了一个 PWM 输出,其中的 MAIN 这一组输出就含有一个栅极驱动器和 PWM 输出共两相。假如 MAIN 这一组只需要一相就够了,PWM 输出的那一相就可以弃之不用,它的应用电路就简化成下图的样子,省了一颗芯片。



如果还想压缩电路,那就只能把 MOSFET 也集成了,这在电流巨大的应用中实施起来是很不现实的,但在电流相对较小的应用中就有可能,下面的电路就是这样的一个实例:



RT5800 是一颗内含 4 个同步 Buck 转换器的集成化芯片,其中的每个 Buck 转换器都可以输出最大 5.5A 的电流。



RT5800 的 4 个 Buck 转换器可以被配置为 2 + 2 或 2 + 1 + 1 的形式形成有 2 个输出或 3 个输出的器件,这样就可以让一个输出最大可以有 11A 的负载能力,可以满足一些嵌入式应用中的 CPU 或 GPU 的比较大的电流需求。



RT5800 的工作状态和参数可以使用 I2C 总线发送的命令来进行控制和调节,输出电压范围为 0.3V – 1.85V,工作频率最高可达 3.4MHz,外围元件数量少,体积小,对于嵌入式应用是非常有好处的。


RT5800 在设计时假想的应用领域是车载领域,所以对安全的考虑会比较多。其引脚布置是在经过 FMEA 即失效模式及其效应分析的基础上做出来的,即使它在使用中遇到了特别的故障也不至于造成燃烧等灾难性的后果,你可以在应用中放心地使用它。


本文原文发表于立锜科技微信公众号,略有改动,欢迎扫码关注更多内容。




 

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