PDF《TB3102》

50 mA

100 mA

250 mA

500 mA

750 mA

1000 mA

1200 mA

1400 mA

1600 mA

1800 mA

2000 mA 4V Input 3V Input ?

2015 Microchip Technology Inc. DS90003102A_CN 第3页TB3102 图3: 固定导通时间下的占空比―频率曲线 应用 比例控制环路在调节输出时的更新速率仅为4 kHz,这 将使其对负载和输入电压突然变化的响应变慢.因此, 将通过基于超高速比较器的过压保护机制来钳位输出 电压. 另一方面,数控电源也能提供巨大的优势.应用可以在 运行时修改输出电压和电流,并且可以轻松实现多步电 池充电等复杂算法.NCO外设允许晶体管控制信号使 用15位占空比分辨率,进而实现对输出电压和电流的 精细控制. 此类电源的主要应用领域为电池充电器、采用电流模式 调光的LED驱动器、温差电池驱动器、可编程偏置发生 器等.借助精确的参考电压,此电路非常适合对敏感的 锂离子电池进行充电. 3XOVH )UHTXHQF\ PRGH 1&

2 2XWSXW )UHT '

XW\&

\FOH N+] XV XV )L[HGRQWLPH 占空比 固定导通时间 脉冲频率模式 NCO输出 频率

2 μs

2 μs TB3102 DS90003102A_CN 第4页?2015 Microchip Technology Inc. MCU外设配置图 应用仅需两个模拟通道.一个用于输出电流,另一个用 于硬件过压保护.输出电压ADC通道将通过FVR在内 部读取. 仅用作输入的数字引脚MCLR可用于按钮或类似用途. 在运行时,编程时钟和数据I/O引脚(PGC和PGD)空闲,可用于用户特定的功能(见表2): 图4: 外设配置 表2: PIC12F1501外设配置 引脚编号 名称 功能

1 VDD 电源电压

2 RA5 CWG输出――晶体管控制信号

3 AN3 模拟输入(COMP),用于钳位输 出电压

4 RA3 数字输入(BUTTON),可用于导 通或关断输出

5 AN2 模拟输入(ADC),用于读取分流 器上的电流值

6 PGC 编程时钟

7 PGD 编程数据

8 VSS 参考地 CWG NCO (PFM) 固件 ADC FVR AN2 2.048V FVR 2.048V 自动关断 RA2 RA4 RA5 CWG1A COMP PFM 过压保护 ISENSE ?

2015 Microchip Technology Inc. DS90003102A_CN 第5页TB3102 关键参数的示波器图 表3包含在3V输入电压和5V输出电压下获得的某些充 电器特性. 图5: 工作频率―负载电流曲线 图5给出了转换器在3V和4V输入电压下的工作频率― 输出电流曲线.电感电流变为连续电流后,频率/占空 比几乎不发生变化,仅用于补偿元件功率损耗.可通过 效率图轻松了解功率损耗(见图2). 表3: 电源特性 输出电流 (mA)(2) 开关频率 (kHz)(3) 效率 (%)(1)

0 0.1-0.5

50 80.7 85.7

100 157.4 88.1

250 229.1 90.7

500 233.0

91 750 236.5 90.4

1000 239.3 89.5

1200 241.1 89.1

1400 244.5 88.5

1600 247.3 87.8

1800 250.6 87.3

2000 243.8 86.8 注1: 计算的效率包括分流器上的功率损耗. 2: 2A时,转换器在限流模式下运行. 3: PWM采用固定导通时间(2 ?s)和可变 频率.

0 kHz

50 kHz

100 kHz

150 kHz

200 kHz

250 kHz

300 kHz

50 mA

100 mA

250 mA

500 mA

750 mA

1000 mA

1200 mA

1400 mA

1600 mA

1800 mA

2000 mA 4V Input 3V Input TB3102 DS90003102A_CN 第6页?2015 Microchip Technology Inc. 此算法每秒运行3906次(TIMER0溢出周期)以调节电 源输出电压和电流.在每个步骤中,将只对电流和电压 之一进行调节,因为两者的值不能同时超出设定值.通 过这种方式,将仅使用一个比例控制环路,从而降低了 计算要求.为了在电压限制和电流限制之间实现无缝切 换,消抖计数器必须递减计数至零以从电压限制模式切 换为电流限制模式.过压时,工作模式将立即切换为电 压限制模式. 要更好地 了解所实 现的算法,请参见以下 流程图(图6). 图6: 调节算法 词汇表 START Read ADC iout vout Regulate Current pid(iout, iref) Regulate Voltage pid(vout, vref) iout >