MPS MPQ4436同步降壓變換器：集成上下管功率MOSFET、頻率可調(diào)

本文中，小編將對MPS的MPQ4436低靜態(tài)電流同步降壓變換器予以介紹，如果你想對這款低靜態(tài)電流同步降壓變換器的詳細情況有所認識，或者想要增進對它的了解程度，不妨請看以下內(nèi)容哦。

一、MPQ4436同步降壓變換器概述

MPQ4436同步降壓變換器是一款集成了上下管功率MOSFET、頻率可調(diào)的同步降壓開關(guān)調(diào)節(jié)器。它采用電流控制模式，可以提供6A(或以下)高效輸出，具有快速環(huán)路響應。其3.3V 至 45V 寬工作輸入電壓范圍使其適用于汽車環(huán)境中的各種降壓應用。1.7μA的關(guān)斷靜態(tài)電流使其適用于電池供電應用。

通過在輕載條件下降低開關(guān)頻率，減少了開關(guān)和柵極驅(qū)動損耗，從而在寬負載范圍內(nèi)實現(xiàn)高功率轉(zhuǎn)換效率。另通過一個漏級開路電源正常指示(PG)信號來指示輸出電壓是否在正常范圍(93% 至106%)內(nèi)。其頻率折返功能可有效防止啟動時電感電流的流失。

二、MPQ4436同步降壓變換器詳述

(一)PWM控制

在中等至高輸出電流下，MPQ4436同步降壓變換器以固定頻率的峰值電流控制模式工作，以調(diào)節(jié)輸出電壓。 PWM周期由內(nèi)部時鐘啟動。 在時鐘的上升沿，高端MOSFET(HS-FET)導通并保持導通狀態(tài)，直到其電流達到內(nèi)部COMP電壓(VCOMP)設置的值為止。 HS-FET導通后，它將保持至少100ns的導通時間。

當高端電源開關(guān)關(guān)閉時，低端MOSFET(LS-FET)立即打開并保持開啟狀態(tài)，直到下一個周期開始。 LS-FET導通后，在下一個周期開始之前，它將保持導通至少80ns。 如果在一個PWM周期內(nèi)HS-FET中的電流未達到COMP設置的電流值，則HS-FET保持導通，從而節(jié)省了關(guān)斷操作。即使未達到COMP，如果導通時間持續(xù)約10μs，也會強制HS-FET截止。

(二)輕載運行

在輕載條件下，通過將MODE引腳設置為兩種不同狀態(tài)之一，MPQ4436同步降壓變換器可以在兩種不同的操作模式下工作，MPQ4436同步降壓變換器在以下情況下可在強制CCM中工作。

CCM引腳被拉至1.8V以上。在此模式下，該部件以固定頻率工作，從空載到滿載。CCM的優(yōu)點是在輕負載時可控制的頻率和較低的輸出紋波。

當MODE引腳被拉至0.4V以下時，MPQ4436同步降壓變換器工作在異步高級模式(AAM)。 AAM旨在優(yōu)化輕載和空載條件下的效率。當啟用AAM時，只要電感器電流在輕載時接近零，MPQ4436就會首先進入非同步操作。如果負載進一步減小或沒有負載使VCOMP減小到設定值，則MPQ4436進入AAM。在AAM中，每當VCOMP超過設定值時，內(nèi)部時鐘就會復位。交叉時間被用作下一個時鐘的基準。當負載增加且VCOMP超過設定值時，操作模式為DCM或CCM，其開關(guān)頻率恒定。

(三)低壓差操作和BST刷新

為了改善壓降，只要BST到SW的電壓大于2.5V，MPQ4436同步降壓變換器就可以在接近100%的占空比下工作。當從BST到SW的電壓下降到2.5V以下時，HS-FET將使用UVLO電路關(guān)閉，這將使LS-FET傳導并刷新BST電容器上的電荷。 在DCM模式或PSM模式下，強制LS-FET刷新BST電壓。 由于來自BST電容器的電源電流很低，因此與刷新電容器相比，HS-FET保持導通的開關(guān)周期更多。 因此，開關(guān)調(diào)節(jié)器的有效占空比高。 穩(wěn)壓器壓降期間的有效占空比主要受功率MOSFET兩端的壓降，電感器電阻，低側(cè)二極管和PCB電阻的影響。

(四)誤差放大器

誤差放大器將FB引腳電壓與內(nèi)部基準電壓(0.815V)進行比較，并輸出與兩者之差成比例的電流。 然后，該輸出電流用于對補償網(wǎng)絡充電以形成VCOMP，該VCOMP用于控制功率MOSFET電流。工作期間，最小VCOMP鉗位至0.9V，最大VCOMP鉗位至2.0V。 在關(guān)斷模式下，COMP在內(nèi)部下拉至GND。

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