如何解決電源IC引腳選擇和分配的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

1、前言

現(xiàn)代降壓轉(zhuǎn)換器的功能只是完成特定工作的工具。這些功能的配置和布局在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了空間和靈活性。設(shè)計(jì)人員能夠輕松提取這些特征不僅僅是解決他們?cè)O(shè)計(jì)挑戰(zhàn)的方法。

傳統(tǒng)上，電源管理解決方案的每個(gè)功能都有單獨(dú)的引腳。每個(gè)功能都有一個(gè)引腳，包括軟啟動(dòng)、電源良好、開(kāi)關(guān)頻率調(diào)整和環(huán)路補(bǔ)償。這種方法已經(jīng)并將繼續(xù)非常方便。例如，降壓轉(zhuǎn)換器“TPS54620”具有獨(dú)立的電源良好引腳，可在熱關(guān)斷期間將信號(hào)置為低電平。對(duì)于在不穩(wěn)定和惡劣條件下運(yùn)行的產(chǎn)品，必須能夠訪(fǎng)問(wèn)指示設(shè)備是否提供穩(wěn)定電源的引腳。

2.不同的IC封裝

即使沒(méi)有極端情況，優(yōu)先考慮功率密度、設(shè)計(jì)面積、可用性和調(diào)整自由度，也能讓我們選擇更適合我們需求的IC。圖 1 顯示了所選引腳排列如何應(yīng)對(duì)各種設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。

圖1 ：引腳方法與設(shè)計(jì)問(wèn)題的對(duì)應(yīng)關(guān)系

使用單獨(dú)的引腳排列的一大優(yōu)勢(shì)是我們可以微調(diào)每個(gè)功能。如果每個(gè)功能都有一個(gè)專(zhuān)用引腳，軟啟動(dòng)時(shí)間等功能可以通過(guò)選擇電阻或電容在器件工作范圍內(nèi)以任意方式設(shè)置，在某些情況下還可以對(duì)地短路增加。相反，多功能引出線(xiàn)和修整引出線(xiàn)器件的可調(diào)自由度有限，或者在某些情況下，將參數(shù)值固定為1。

有時(shí)，只需在板上安裝轉(zhuǎn)換器等即可通過(guò)最大限度地減少設(shè)計(jì)人員的監(jiān)控來(lái)解決設(shè)計(jì)問(wèn)題。在這些情況下，修剪引腳分配特別有用。TPS566231P 和 TPS566231 等衍生器件提供在電源良好引腳和可調(diào)軟啟動(dòng)引腳之間進(jìn)行選擇的選項(xiàng)。在優(yōu)先考慮設(shè)計(jì)要求時(shí)，我們可能會(huì)認(rèn)為電源良好不那么重要，而我們可能更關(guān)心啟動(dòng)瞬變。在這種情況下，可以選擇軟啟動(dòng)(SS) 可調(diào)“TPS566231”，并且可以省略電源良好 (PG/PGOOD) 引腳信號(hào)監(jiān)控。

限制引腳分配不僅可以節(jié)省IC 的占位面積，還可以節(jié)省更多空間，并顯著減少外部組件的數(shù)量。這些不同的微調(diào)具有固定的參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)應(yīng)于通常會(huì)添加和調(diào)整外部組件的許多功能，從而節(jié)省了大量的時(shí)間和空間。圖 2 顯示了 TPS566231/1P/8/8P 如何在不影響器件功能的情況下利用更少的引腳?！癟PS566231 / 1P / 8 / 8P”減少了引腳排列，更易于使用。另一方面，TPS54620 允許通過(guò)詳細(xì)的引腳布局進(jìn)行靈活調(diào)整，以進(jìn)一步優(yōu)化我們的電源解決方案。

圖2:TPS566231/1P/8/8P ”引腳與“ TPS54620 ”引腳對(duì)比

難怪設(shè)計(jì)師試圖關(guān)注不同的部分。當(dāng)空間較小時(shí)，管腳限制可能會(huì)有所幫助，但不可否認(rèn)的是，參數(shù)調(diào)整的自由度被推遲。值得慶幸的是，有一個(gè)多功能引腳排列的折衷想法。

TPS543620 和 TPS62903 等器件具有 MODE 引腳（也稱(chēng)為多功能引腳），允許我們添加電阻設(shè)置，從而允許我們一次選擇多個(gè)參數(shù)和補(bǔ)償回路。換句話(huà)說(shuō)，通過(guò)在IC 上連接幾個(gè)電阻，可以同時(shí)調(diào)整燈管電容、軟啟動(dòng)時(shí)間、電流限制等。MODE 引腳也無(wú)需考慮調(diào)整降壓轉(zhuǎn)換器中的一個(gè)參數(shù)所需的適當(dāng)電阻或電容值。

多功能引出線(xiàn)器件數(shù)據(jù)表包含一個(gè)表格，如圖3 所示，顯示了每個(gè)電阻值如何設(shè)置 IC 中的每個(gè)參數(shù)。

在權(quán)衡選擇滿(mǎn)足我們的功率需求的設(shè)備時(shí)，我們不再需要將功率密度和可用性與一組有限的功能結(jié)合起來(lái)。多年來(lái)，封裝已經(jīng)發(fā)展到允許DC/DC 降壓轉(zhuǎn)換器在不犧牲電路板空間的情況下提供所需的功能。此外，雖然設(shè)備引腳排列一開(kāi)始可能看起來(lái)很有限，但跟蹤所有可用工具并不難。