XC6219 电流折返电路

下述文章将着眼于XC6219电流折返工作状态。此外,因为XC6219电流折返电路有时与XC6219的限定电流功能同时使用,我们也将介绍限定电流功能。

用折返电流和限幅电路来限定电流

基本原理

XC6219 为了防止输出短路、过电流和间接地防止过热,包含了两个不同的限定电流功能。
通过结合2个电路,得到近似于图1的限定电流示意图。

图1

限定电流电路的作用

在解释折返电路的详细工作状态之前,先观察为什么XC6219要求在电流折返电路中追加1个限定电流电路。关于这个问题请参照图2。

从图中标注的红色虚线能看出,如果XC6219不包含限定电流功能,在折返电路起作用之前,输出电流IOUT变得非常高。此外,高输出电流将导致XC6219的温度升高而引起危险。并且因为XC6219不包含专用的过热停机电路,XC6219有可能被这些高温损坏而再不能使用。

为了避免由于电流折返电路精度不够准确引起的问题,当输出电流变得过高时,限定电流功能开始工作强制输出电压VOUT降低。当VOUT降低到低于一定数值时,折返电流将取代限定电流并强制使VOUT更进一步降低,而IOUT也同时降低。

图2

在启动时电流折返电路的作用

在上一节中强调了当输出电压已稳定时,XC6219限定电流和电流折返电路对超过负载电流的响应。但是存在另外一种情况,在启动状态时电流折返电路也能被触发。

对此问题请参照图3,处于XC6219输出端IC的I-V(消耗电流、输入电压)特性,作为XC6219的典型特性而标注了红色。这个事例有助于理解电流折返电路如何能防止输出电压超过规定值。

图3

在启动时处于点A,从A点到B点,XC6219能提供IC要求的电流,其输出电压能开始沿XC6219的折返曲线(用黑色表示)上升。然而,超过了B点之后, IC的红色曲线穿越到XC6219的折返曲线下方,这表示输出电流的要求高于XC6219的允许范围。其结果在于折返电路开始工作并且输出电压停止上升。取而代之,输出电压稳定到IC的I-V特性与XC6219折返曲线交叉点。在举例中,B点对应的输出电压是1.4V。从XC6219来看,IC输出端的I-V特性相当于负载电阻的变化。所以,当红色曲线位于折返曲线下方时,说明负载电阻变得太小。 

重要的是需要注意,当折返电路检测到负载电阻变得过小,或者说折返电路不等到输出电流达到限定电流值(XC6219F型为380mA),在闭锁之前就开始工作。因为折返路不允许在启动中流过任何高电流,起了一种防止突波电流的作用。虽然不是作为高效率专用的防止突波电流电路,这是折返电路的另一个值得认识的优点。

结论

归结于上述说明,我们更进一步认识到,不仅在启动时,而且当要求XC6219在输出电压达到了一个稳定值之后,提供一个过高的输出电流时,电流折返电路所起的各种作用。我们认识到,折返电路能有助于降低启动时的突波电流。

虽然许多其他的LDO(来自TOREX或者竞争对手)采用了类似XC6219的“电流折返+限定电流”的结构,但是也有许多LDO的结构不同。在将来,我们将在更详尽的文献中讲解诸如TOREX LDO的保护电路。

Close