作者

Daniel Liu

文章來源

Cytech Engineer

瑞薩 ISL81805 介紹

瑞薩 ISL81805 是一款雙通道同步升壓控制器，可產生兩個獨立輸出或具有兩個交錯相位的一個輸出，適用于工業和通用領域的各種應用。該控制器具有寬輸入和輸出電壓范圍，適用于電信、數據中心和計算應用。

瑞薩 ISL81805 主要特性

寬輸入電壓范圍：4.5V 至 80V

寬輸出電壓范圍：5V 至 80V

恒定的輸出電壓和輸出電流 反饋回路控制

輕載效率提升

低紋波二極管仿真和突發模式操作

可編程軟啟動

支持啟動到預偏軌

可編程頻率：100kHz 至 1MHz

支持級聯相位共享電流交叉

外部時鐘同步

時鐘與精確相位角控制

PLL 或頻率抖動

PGOOD 指標

輸入電流監測器

在 PWM/DE/Burst 之間選擇模式

準確的 EN/UVLO 閾值：±2%

低關閉電流：5μA

完整的保護：OCP，OVP，OTP 和 UVP 等功能

瑞薩 ISL81805 典型應用圖

效率 (VOUT=48V，PWM 模式)

如下圖所示，當輸入電壓為 36V, 輸出 48V/5A 時，效率可達 98%；輸入電壓為 24V，輸出 48V/5A 時，效率可達 97%；輸入電壓為 12V，輸出 48V/3A 時，效率可達95%。

輸出電壓設定、環路調節

瑞薩 ISL81805 提供一個精度 0.8V 的內部參考電壓，從輸出端到地端的電阻分壓器設置輸出電壓，將分壓器的中心點連接到FB。輸出電壓值由以下公式確定，其中 RFBO1 為反饋分壓器網絡的上拉電阻，RFBO2 為連接 FB 到地的下拉電阻。

如下圖所示，需要連接在 Gm1 穩壓器輸出 COMP 引腳上的 RCOMP、CCOMP1 和 CCOMP2 網絡來補償環路以實現穩定運行。環路穩定性會受到許多不同因素的影響，如 VIN、VOUT、負載電流、開關頻率、電感值、輸出電容和 COMP 引腳上的補償網絡。對于大多數應用，22nF 是 CCOMP1 的一個很好的值。一個更大的 CCOMP1 通過提供更大的相位裕度使環路更穩定，但環路帶寬較低。CCOMP2 通常是 CCOMP1 的 1/10 到 1/30 來過濾高頻。

輸入平均電流監測和調節回路

瑞薩 ISL81805 具有兩個電流感測放大器 (A1 和 A2)，可監測兩個通道的輸入電流。下圖顯示了 ISL81805 通道 1 電流分流感測和監控電路，它與通道 2 電流檢測電阻 RS_IN1 上的電壓信號經 RC 濾波 RS1/CS1 和 RS2/CS2 后，送到 CS1+/CS1- 差分輸入端。建議對 RS1 和 RS2 使用 1Ω 值，對 CS1 和 CS2 使用 10nF 值，以有效地抑制開關噪聲，而不會顯著延遲電流信號或通過運算放大器偏置引入太多誤差。

通過在 IMON1 引腳上連接電阻 RIM，將 ICS1 電流信號轉換為電壓信號。IMON1 引腳上的 RC 網絡 (RIM1/CIM1/CIM2) 需要去除 ICS1 信號中的交流內容，以確保穩定的環路運行。IMON1 引腳的平均電壓由 Gm3 調節到 1.2V，用于恒流控制。在雙相應用中，內部 IMON2 信號從 IMON2 引腳斷開，而內部連接到 IMON1 引腳。ICS1OFFSET 為雙電流 40μA。輸入恒流環設定值 (iinc1) 由如下公式計算：

并行連接

瑞薩 ISL81805 EVAL1Z 評估板可以在菊花鏈設置中并行操作，如下圖左、右分別顯示了兩、三個單元的并行布線：

瑞薩 ISL81805 調試

如下圖為瑞薩 ISL81805 板子實物。Four phase 1200W*2；電源規格：Vin：48V；Vout：120V，Iout：20A。

如下為測試位置，兩個電流探頭分別測試電感電流：

得出電感電流波形如下圖所示：

以下為VIN=48V，IOUT=0A to 5A，2.5A/μs，CCM，輸出電容為 Cout=800uF/250V 時的負載瞬態響應波形：

VIN=48V，IOUT=0A to 5A，2.5A/μs，CCM，輸出電容為 Cout=1600uF/250V 時的負載瞬態響應波形如下：

電源調試經驗與注意點

電源調試過程，有以下幾個經驗，可供參考：

1. 電流采樣電阻兩端的RC濾波電路，要盡可能靠近芯片引腳
2. 檢查元器件參數是否符合規格，防止上電燒壞板子， 修板將花費更多的時間
3. PCB layout 很關鍵，電感、MOS、驅動的動態節點需要盡可能短而粗。MOS 管導通、關斷的大電流環路面積盡可能小，以減小干擾
4. 輸出紋波與輸出電容、芯片工作頻率、環路補償有很大關系。紋波較大，此時電感電流波形通常會呈現大小不一的三角波，調試以上相應參數會有所改善

Boost 升壓電路是一種常見的電路，可以將輸入電壓提升到更高的電壓。在調試 Boost 升壓電路時，需要注意以下幾點：

1.確認輸入電壓：Boost 升壓電路需要一個較低的輸入電壓，通常在幾伏到幾十伏之間。在調試時，需要確認輸入電壓是否符合要求。
2.確認輸出電壓：Boost 升壓電路的輸出電壓應該是高于輸入電壓的。在調試時，需要確認輸出電壓是否符合要求。
3.檢查電路連接：Boost 升壓電路中的元件連接應該正確，沒有短路或開路。在調試時，需要檢查電路連接是否正確。
4.調整電路參數：Boost 升壓電路中的元件參數可以影響電路的性能。在調試時，可以嘗試調整電路參數，比如改變電感或電容的數值，來優化電路性能。
5.測量電路效率：Boost 升壓電路的效率可以通過測量輸入電流和輸出電流來計算。在調試時，可以測量電路效率，以評估電路性能。
6.注意元件溫度：Boost 升壓電路中的元件可能會因為電流過大而發熱。在調試時，需要注意元件溫度，以避免元件損壞。

總結

本文介紹了簡要介紹了瑞薩 ISL81805 的特性性能等，并通過電源調試，為大家分享了相關的經驗和注意點。欲了解關于瑞薩更多產品和方案信息，請與駿龍科技當地的辦事處聯系。