MAX20730 ; MAX20734 ; MAX20743 点击型号查看芯片规格书
对于用于通信，网络，服务器和存储设备的12V分布式总线系统，Maxim Integrated提供一系列集成降压稳压器，PMBus工作范围为4.5V至16V，要求高达35A。与所有开关稳压器一样，过流保护(OCP)是一个至关重要的操作电路功能。对于这些负载点(POL)转换器，Maxim实现了一种先进的谷电流模式算法，支持所有MLCC输出电容和快速瞬态响应。本应用说明的目的是清楚地解释如何解释OCPdata表规范。
对于MAX20730、MAX20734、MAX20743，可以使用PGMB引脚设置OCP值;对于MAX20733、MAX20735和MAX20745，可以使用PGM3引脚设置OCP值。PGM引脚用于设置调节器IC的一些关键可编程功能。电阻和电容连接到PGM引脚，并在上电初始化期间读取其值(例如，必须循环电源以重新读取值)。表1在MAX20743数据手册中概述了给定OCP设置的电阻值，每个R(GAIN)值有四种可能的OCP设置。对于MAX20730、MAX20733、MAX20734、MAX20735和MAX20745的OCP设置，请参考各自的IC数据手册。
此外，MAX20730、MAX20734和MAX20743的过流保护级别可以通过PMBus进行调节。有关详细信息，请参阅应用说明6042，“用于控制和监视MAX20743/MAX20730开关稳压器的PMBus协议”。
| 数量 | R (k欧姆)±1% | R(获得)(毫欧) | (OCP (A) |
| 1 | 1.78 | 3.6 | 20. |
| 2 | 2.67 | 3.6 | 25 |
| 3. | 4.02 | 3.6 | 30. |
| 4 | 6.04 | 3.6 | 35 |
| 5 | 9.09 | 1.8 | 20. |
| 6 | 13.3 | 1.8 | 25 |
| 7 | 20. | 1.8 | 30. |
| 8 | 30.9 | 1.8 | 35 |
| 9 | 46.4 | 0.9 | 20. |
| 10 | 71.5 | 0.9 | 25 |
| 11 | 107 | 0.9 | 30. |
| 12 | 162 | 0.9 | 35 |
为了定义和解释谷电流起始点，有必要快速回顾一下如何计算峰对峰电感电流，以便更清楚地了解谷电流起始点和实际过电流箝位值。
| D = V(OUT)/(V(IN) × n) | (1)式。 |
地点:
V(IN) =输入电压
V(OUT) =期望输出电压
n =变换器效率(接近OCP极限)
| 得尔塔I(L) = ((V(IN) - V(OUT)) x D)/(fS x L) | (2)式。 |
地点:
V(IN) =输入电压
V(OUT) =期望输出电压
D =由式1计算的占空比
f(S) =开关频率
电感器
我们使用MAX20743EVKIT作为12V到1V转换的典型应用。使用以下典型值:
V(in) = 12v
V(out) = 1v
L = 170nH
f(SW) = 400kHz
Ocp = 35a
I(负载)= 34a
典型效率= 84%(取自数据表)
利用式1和式2:
占空比= 0.099或9.9%
得尔塔I(L) = 16.014A，这是通过电感器的峰间电流。
在电流模式控制架构中，这些部件提供固有的限流和短路保护。底部开关的瞬时电流使用集成电流传感进行监测，并在控制块内按周期进行控制。当最小瞬时(“谷”)低侧开关电流电平超过I(OCP)阈值电流时，发生电流箝位，如图1所示，其中I(OCP)是数据表中的值。在这种情况下，高位开关的导通被阻止，直到电流低于阈值水平。由于谷电流是被控制的参数，因此在正电流箝位期间传递的平均电流仍然是几个系统级参数的函数。注意，I(OCP)具有迟滞，一旦触发，该值就会下降到I(OCP2)，如图1所示。
图1所示、过流保护电流箝位
在解释图1时，I(OCP(AVG))的所述方程是转换器在电流箝位模式下工作时的平均电流值。I(OCP)值表示当前在最小谷电流处的OCP起始点。在图1中，电流正在增加，当电感中的电流减小并且大于(在其最低点)I(OCP)值时，该部件在达到I(OCP)阈值时进入电流限制。一旦达到电流限制，由于内置磁滞，电感中的电流实际上会降至I(OCP)以下，以确保高侧场效应管的可预测导通。图2是电感电流进入电流极限时的实际波形。
图2、OCP起始点波形:CH1(黄色):V(OUT)， CH2(粉色):Vx, CH3(蓝色):I_Ind, CH4(绿色):Stat
若OCP条件(电感谷电流>I(OCP)持续时间超过2.5ms，设备关闭并进入打嗝模式。设备随后等待47.5ms才会尝试重新启动。每次重复的OCP关闭之后都会有这样的重新启动尝试。部件进入和退出打嗝模式的波形分别如图3和图4所示。
图3、进入打嗝模式波形:CH1(黄色):V(OUT)， CH2(粉色):Vx, CH3(蓝色):I_Ind, CH4(绿色):Stat
图4、退出打嗝模式波形:CH1(黄色):V(OUT)， CH2(粉色):Vx, CH3(蓝色):I_Ind, CH4(绿色):Stat
从图2可以看出，在电流限制发生之前的平均电流实际上是I(OCP) + 1/2电感鱼雷峰值电流(从方程1和2计算)。这显示在V(OUT)(黄色)开始下降之前的电感电流波形(蓝色)开始。波形的后半部分，V(OUT)开始减小，显示平均OCP电流，由图1中的公式定义，当电感电流减小到I(OCP(AVG))时。它们的i (OCP(AVG))是MAX207xx处于电流限制时的实际平均箝位电流。从前面的12V到1v转换的例子中，我们计算出电感的峰对峰电流为16.014A。因此，对于35A的OCP起始点，OCP激活前的实际平均输出电流略小于35 + 1/2 x 16.014 = 43.007A。从图1中的方程我们可以计算出，在这个例子中，I(OCP)平均箝位电流等于36.0A。
