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電子發燒友網>電子資料下載>電子資料>什么叫做電源輸出電流的限流效果?資料下載

什么叫做電源輸出電流的限流效果?資料下載

2021-03-28 | pdf | 190.09KB | 次下載 | 2積分

資料介紹

工程師在開發電路項目時,經常會遇到一些電源電路設計的需求,比如在智能家居的新風系統項目中,由于


所以在設計電源電路時,工程師一般會選擇將輸入的直流DC12V或者DC24V轉換成5.0V,用以提供其他電路系統的工作電源。

圖1:電路系統

對于將不同輸入電壓轉換成5.0V輸出的電路,工程師都很容易設計出相應的方案與詳細原理圖。具體的方案可以參考: (1)如果在不考慮功耗的條件下,工程師可以選擇78M05電源芯片實現; (2)如果需要實現輸出電壓可調的功能,工程師可以選擇LM2734電源芯片實現; (3)如果需要帶有使能(Enable)的功能,工程師也可以選擇ME2108電源芯片機實現。 雖然這些78M05、LM2734以及ME2108型號的電源芯片設計方案,都能滿足5.0V的電壓輸出要求,但卻有一個功能無法提供,即無法控制電源的輸出電流大小,以達到限流的效果。 什么叫做設定電源的輸出電流大小?或者什么叫做電源輸出電流的限流效果?可以列舉案例說明

電路項目案例


78M05電源芯片輸出5.0V電壓與1.5A電流,同時驅動兩個不同的A負載與B負載,其中A負載的消耗電流為0.6A,B負載的消耗電流為0.4A。

顯然在此電路應用中,78M05電源芯片的功能可以達到設計要求;但若由于A負載過載過流,消耗的電流大于0.6A,例如達到1.2A;此時A負載與B負載總計消耗的電流1.2A+ 0.4A=1.6A,超過了78M05電源芯片最大的輸出電流1.5A,進而影響B負載的正常工作。

圖2:項目案例

此項目案例中,為了使A負載與B負載在工作中互不產生影響,互不干涉,工程師需要在78M05電源芯片輸出電路中,引入限流功能,比如:
  • 在78M05電源芯片驅動A負載電路中,引入0.8A的限流功能,使A負載最大的工作消耗電流只能被限流在0.8A;

  • 在78M05電源芯片驅動B負載電路中,引入0.5A的限流功能,使B負載最大的工作消耗電流只能被限流在0.5A。

加入限流功能,即使A負載出現過載過流問題,也不會影響B負載的正常工作;同樣即使B負載出現過載過流問題,也不會影響A負載的正常工作;這樣就達到了A負載與B負載互不影響、互不干涉的效果,增加了電路系統的工作可靠性。 那么針對這個電源芯片限流的功能問題,工程師該如何去解決?有沒有一個比較成熟的電路方案能達到此要求? 答案是肯定的,BL2554限流開關芯片及其應用方案就能很好地解決此類問題

BL2554限流開關芯片基本電路特性

BL2554芯片作為限流開關類型的芯片,主要作用就是可以通過調節外部的電阻阻值大小,設定輸出的電流大小;其引腳定義圖

圖3:BL2554腳定義圖 BL2554引腳定義
  • Pin 1引腳VOUT:芯片的電壓電流輸出引腳;
  • Pin 2引腳GND:芯片的參考地引腳;
  • Pin 3引腳ISET:芯片的限流設置功能引腳;
  • Pin 4引腳ON:芯片的使能(Enable)控制引腳;
  • Pin 5引腳VIN:芯片的電壓輸入引腳;

其中芯片的輸入電壓范圍為2.5V~5.5V,限制的電流范圍為0.15A~1.3A;由于輸入VIN與輸出VOUT之間損耗電阻阻值大約為250mΩ,因此輸入與輸出之間的電壓幾乎相等; 輸入電壓為5.0V,輸出電壓也為5.0V; 輸入電壓為3.3V,輸出電壓也為3.3V; 請忽略250mΩ電阻兩端產生的壓降差。


如何設定BL2554限流開關芯片的輸出電流

如何設定BL2554限流開關芯片的輸出電流大小呢?這是工程師在應用此類方案時最核心關注的問題。

在BL2554芯片的基本電路特性中,限流功能主要是通過設置調節Pin 3引腳ISET的電阻阻值來實現;具體的對應關系

圖4:BL2554應用電路圖
  • R4電阻阻值53K,芯片輸出的電流限制在0.5A;
  • R4電阻阻值25K,芯片輸出的電流限制在1.0A;
  • R4電阻阻值20K,芯片輸出的電流限制在1.3A;
  • R4電阻阻值51K,芯片輸出的電流限制在520mA;
  • R4電阻阻值30K,芯片輸出的電流限制在873mA;

工程師利用此電阻阻值的變化,就可以調節輸出電流的限流大小。

BL2554芯片的項目應用

在了解完BL2554芯片的電路特點之后,工程師就可以解決項目實際開發中存在的問題。還是以78M05電源芯片的項目案例說明:

圖5:BL2554應用系統圖

在78M05電源芯片輸出端與A負載和B負載之間,加入BL2554限流開關芯片,就可以實現A負載與B負載互不影響、互不干涉的效果。 當A負載的工作電流超過BL2554芯片的限流電流873mA,BL2554芯片就會關閉輸出,使A負載停止工作,從而達到保護78M05電源芯片的作用,進而達到不會影響B負載的工作效果;B負載工作原理與之類似。

最后的結語

研究BL2554芯片特性,雖然能解決部分的電路設計問題,但與此同時也發現它也存在一些不足之處
  • BL2554芯片的工作電壓,只有2.5V~5.5V,對于其他電壓等級如12V或者24V的電路項目,則不適用;

  • BL2554芯片的限流設定,沒有具體的量化計算公式,只是給出部分的電阻阻值與電流對應關系,技術參數資料還有待完善;

  • BL2554芯片的本質是一個MOS管,工程師也可根據項目的應用需求,使用分立的MOS管搭建屬于自己的限流開關電路

本文轉載自:亞德諾半導體微信公眾號

本文轉載自:(頭條號)芯片哥?
(mbbeetchina)
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