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2017.06.08 DC/DC

电源IC技术规格的解读方法:输入等效电路

开关稳压器的特性和评估方法

针对“电源IC技术规格的解读方法”,我们已经说明了“技术规格的封面”、“框图”、“绝对最大额定和推荐工作条件”、“电气特性的要点”、“特性图表、波形的看图方法”、“应用电路例”以及“部件选定”。本项接着说明IC的输入引脚相关内部等效电路。事实上,能公开“输入等效电路”的厂商并不多,不过ROHM的技术规格有刊载。此信息非常有助于对IC输入引脚工作的理解,故在这里尽可能列举技术规格的内容。

输入等效电路
不限于电源IC,IC各引脚也存在最大额定或偏置电流等规格值。规格值以外有时也会以图表显示电压/电流特性。这些大致上依赖其引脚连接的内部电路。特别是输入引脚由于连接电阻或电容器等其他设备的输出,故了解输入引脚的偏置电流或输入电路如何工作可以让设计更加确实。

提供输入电路或等效电路可以了解以下几点:
 - 引脚的电压/电流特性
 - 偏置电流(漏极/源极、流入/流出电流等表现)
 - 保护构造

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本稿说明以电源IC BD9A300MUV为例。从FB引脚的输入等效电路可以知道输入晶体管的栅极有输入20kΩ的电阻作为保护。此外,由于有寄生二极管,故也可知最大额定(-0.3V~+7V)负电压有时也为此二极管的正向电压的余量值,当FB引脚超过此二极管的VF时则正向电流会流出至FB引脚。

MODE引脚对流入电流有10μA(typ)、20μA(max) @5V的规定。从输入等效电路可以了解到,由于MODE引脚可以通过10Ω+500kΩ电阻与AGND接地,故必然有10μA左右流入。反之也可以了解到,包含晶体管的栅极所插入的10kΩ电阻在内,应用例中直接连接输入电压,其在内部为可能的构造。

引脚的偏置电流等尽管有提示作为比较规格值,然而却几乎没有规定或说明保护构造(过电压保护等的保护功能有否),因此等效电路的信息非常有助于设计或评估的加强。

此外,“IC输入电源前如果引脚未施予电压时”经常被拿来做探讨。以FB引脚为例,可以知道的是,如果为负电压,则虽然电流会如前述般流出,不过即使为晶体管形成几个寄生路径的偏置关系由于有20kΩ的电阻,故基本上没有大电流流动的可能性。也就是说,等效电路也将成为探讨在技术规格没有记载的条件下会有何种情况的辅助信息。

此电源IC技术规格所提供的虽然是输入等效电路,不过能否理解应该是此信息最大的用处。但是,等效电路毕竟是等效电路,故在进行重要判断时还是向厂商确认比较好。此外,所提供的信息中如果没有等效电路信息时必须向厂商咨询,至于厂商能否提供则可能得视情况而定。

关键要点:

・了解内部电路构造可以知道引脚的电压电流特性或规格值所沒有的特性。

・能公开“输入等效电路”的厂商并不多。

开关稳压器的特性与评估方法