MAX15068電源模塊的定義及工作原理分析
MAX15068是一款高電壓、同步降壓DC-DC模塊,集成MOSFET和電感,支持7.5V-60V寬輸入電壓范圍,輸出電壓可編程(5V-12V)。模塊輸出電流達(dá)20OmA,EN/UVLO(使能/欠壓鎖定)和VCCUVLO(電源電壓欠壓鎖定)引腳用于啟動(dòng)控制:當(dāng)這兩個(gè)引I腳電壓有效后,內(nèi)部上電序列會(huì)提升誤差放大器參考電壓,實(shí)現(xiàn)輸出電壓軟啟動(dòng)。
模式選擇(MODE)
模塊通過MODE引腳選擇工作模式:
PFM模式:MODE引I腳懸空時(shí),模塊在輕載下工作,追求高效率。
PWM模式:MODE引I腳接地時(shí),模塊在所有負(fù)載下工作,適合頻率敏感應(yīng)用。
模塊上電后,MODE引腳邏輯狀態(tài)被鎖存,正常工作時(shí)對(duì)MODE引腳的電平變化不響應(yīng)。
PWM模式工作原理
在PWM模式下,模塊輸出電流可為負(fù),適用于頻率敏感應(yīng)用,且在所有負(fù)載下提供固定開關(guān)頻率。
PFM模式工作原理
PFM模式下,模塊通過抑制輸出電流實(shí)現(xiàn)高效率:
輕載時(shí),模塊輸出電流被限制為60mA(每個(gè)時(shí)鐘周期),直到輸出電壓升至額定值的102.3%。
輸出電壓達(dá)102.3%額定值后,高側(cè)開關(guān)關(guān)閉、低側(cè)開關(guān)開啟,模塊進(jìn)入休眠模式(內(nèi)部大部分模塊關(guān)閉,降低靜態(tài)電流)。
當(dāng)輸出電壓降至額定值的101.1%以下時(shí),模塊退出休眠,開啟所有內(nèi)部模塊,開始輸出能量脈沖,直到輸出電壓恢復(fù)至102.3%額定值。
模塊自然退出PFM模式的條件:輸出電流峰值超過60mA(即負(fù)載變重)。
輕載時(shí),PFM模式因靜態(tài)電流更低,效率高于PWM模式。
內(nèi)部5V調(diào)節(jié)器
模塊內(nèi)置5V電源為內(nèi)部功能供電,驅(qū)動(dòng)功率MOSFET。
線性調(diào)節(jié)器輸出(VCC)需通過1μF陶瓷電容旁路至地。
當(dāng)VCC電壓低于3.8V(典型值)時(shí),欠壓鎖定電路關(guān)閉模塊,防止電源啟動(dòng)/關(guān)斷時(shí)的振蕩。
使能/欠壓鎖定(EN/UVLO)與軟啟動(dòng)
使能/欠壓鎖定(EN/UVLO):當(dāng)EN/UVLO電壓高于1.215V(典型值)時(shí),內(nèi)部誤差放大器參考電壓開始提升,軟啟動(dòng)持續(xù)3.75ms(典型值),實(shí)現(xiàn)輸出電壓平穩(wěn)上升。
欠壓鎖定(UVLO):EN/UVLO電壓低于1.215V時(shí),關(guān)閉所有功率MOSFET,并將輸入靜態(tài)電流降至2.2μA(典型值)。
軟啟動(dòng):通過外部電阻分壓器調(diào)整EN/UVLO電壓,可設(shè)定模塊的啟動(dòng)/關(guān)斷閥值(參考電氣特性表)。

電流控制與保護(hù)
模塊采用內(nèi)部補(bǔ)償、固定頻率、電流模式控制方案:
高側(cè)開關(guān)開啟:內(nèi)部時(shí)鐘上升沿時(shí),高側(cè)pMOSFET導(dǎo)通,電感電流上升。
低側(cè)開關(guān)開啟:高側(cè)pMOSFET關(guān)閉后,低側(cè)nMOSFET導(dǎo)通,電感釋放能量為輸出供電。
過載保護(hù):過載時(shí),周期峰值電流限制通過關(guān)閉高側(cè)pMOSFET、開啟低側(cè)nMOSFET,限制電感峰值電流。
反饋與誤差放大
反饋電壓通過電阻分壓器監(jiān)測(cè)輸出電壓,RESET引I腳在輸出電壓達(dá)95.5%調(diào)節(jié)值后1.9ms,進(jìn)入高阻態(tài)。
內(nèi)部誤差放大器將反饋電壓與固定內(nèi)部參考電壓比較,生成誤差電壓,再與電流檢測(cè)電壓和斜坡補(bǔ)償電壓的和進(jìn)行比較,由PWM比較器設(shè)置高側(cè)pMOSFET的導(dǎo)通時(shí)間。
*博客內(nèi)容為網(wǎng)友個(gè)人發(fā)布,僅代表博主個(gè)人觀點(diǎn),如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系工作人員刪除。

