LM3481MM/NOPB
- LM3481MM/NOPB 是德州仪器（Texas Instruments）的一款广泛应用的DC-DC控制器，常用于电源管理应用，特别是在需要升压（boost）、反激（flyback）、SEPIC或反向配置的场合。
- LM3481MM/NOPB 通过电流模式 PWM 控制器，适用于各种 DC-DC 转换器拓扑，如升压（Boost）、反激（Flyback）、SEPIC 和反向（Inverting）转换器。它的工作原理基于对电流进行控制和调节，以实现所需的输出电压和电流。
工作原理概述
- 电流模式控制：
- 电流感应： 通过感应电阻（Rsense）检测电感电流。当开关（通常是MOSFET）导通时，电流流经电感和Rsense，产生一个与电流成比例的电压信号。
- 误差放大器： 比较输出电压与参考电压（Vref）的误差，并生成一个误差电压（Verr）。
- PWM控制： Verr与电流感应信号（Vsense）进行比较，决定PWM的占空比。这个比较结果决定了开关MOSFET的导通时间，从而调节输出电压。
工作过程详解
-
启动过程：
- 当输入电压（Vin）超过欠压锁定阈值时，控制器启动。内部软启动电路限制初始启动时的电流，以避免电流浪涌。
-
正常运行：
- 电感电流上升： 在开关MOSFET导通期间，电感电流上升，能量存储在电感中。
- 电感电流下降： 当PWM控制信号关断MOSFET时，电感中的能量通过续流二极管释放到负载和输出电容上，输出电压上升。
- 电流检测与调节： 电感电流通过Rsense检测，产生电流感应信号。这个信号与误差放大器输出的误差电压进行比较，调节PWM占空比，以稳定输出电压。
- 升压转换器简化图
- 在连续导通模式下（此时，电感器电流在稳态下从不会达到零），升压稳压器将以两个周期运行。在第一个工作周期中，MOSFET Q 导通，并且能量存储在电感器中。在此周期中，二极管 D1 反向偏置，负载电流由输出电容器 COUT 提供。
- 在第二个周期中，MOSFET Q 关断，并且二极管正向偏置。存储在电感器中的能量传输到负载和输出电容器。这两个周期的比率决定了输出电压。输出电压定义如下：
V O U T = V I N 1 − D (忽略MOSFET和二极管上的压降) V_{OUT}=\frac{V_{IN}}{1-D} \tag{忽略MOSFET和二极管上的压降} VOUT=1−DVIN(忽略MOSFET和二极管上的压降)
或 V O U T + V D 1 − V Q = V I N − V Q 1 − D 或V_{OUT}+V_{D1}-V_{Q}=\frac{V_{IN}-V_{Q}}{1-D} 或VOUT+VD1−VQ=1−DVIN−VQ - D 是开关的占空比，VD1 是二极管的正向压降，VQ 是 MOSFET 导通时的压降。以下各节介绍了升压转换器的元件选择。（说明书17页）
芯片框图
Layer 1 UVLO UVLO（Under-Voltage Lockout）即欠压锁定。如果电源电压低于设定的阈值，UVLO机制会关闭或禁用电路。 FA/SYNC/SD UVLO 多功能引脚 COMP FB COMP引脚（补偿引脚）通常用于连接补偿网络 Feedback ISEN 电压过压保护 (OVP) 反馈引脚 EA Error Amplifier 差分放大器 + + - 1.275V Softstart 1.275V参考电压，促使FB输入为1.275V。 - + 反馈电压上升到 VFB+ VOVP AGND + - + - + - 电流限制 PMW SCP (Short Circuit SUM + - Protection) - 短路保护 CL (Current Limit) Shtudown Detect SNYC/Freqency detect Oscillator振荡器& Slope Compensation LOGIC V SC V SENSE VFB+VOVP,触发 OVP GD V CC Regulator DR V IN V CC RGND OVP T SD ISIOPE 40uA
手工实现
- LM3481高效变压器升压模块v1通过一个变压器进一步放大电压
- TPH1R403NL为1个N沟道，耐压30V，电流150A的Power MOSFET