手持设备中升压DC/DC转换器可靠性设计

手持设备中升压DC/DC转换器可靠性设计

时间:2020-02-12 07:47 作者:admin 点击:
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片启动时被延长至2ms。当短路保护启动后,TPS61080/1需要重新启动才能工作。   另外的短路情况也可能在使用中发生,即DC/DC器件引脚与地的短路、引脚与引脚之间的短路。这类情况都会使电路从电池那里瞬间获取巨大的电流。因为隔离管直接与电池电源连接,所以由短路引起的大电流势必流过隔离管。当该大电流达到短路保护电流参数值时,隔离MOS管被触发而自动关闭57ms。如果短路机制仍然存在,57ms后TPS61080/1会永久关闭。只有通过重新启动才能使TPS61080/1再次正常工作。与上述触发方式一起,TPS61080/1的隔离MOS管提供了高效的短路保护,防止短路造成对电路器件的破坏。

  输出过压保护   输出过压保护在电子产品使用过程中很少起作用,但是在产品测试阶段却非常有用。很多升压DC/DC转换器会被用作白光LED灯的驱动,用于 手持设备 的屏幕背光源。在产品测试的某些阶段,驱动电路不一定和屏幕相连接,造成电路负载开路情况。此时若没有过压保护功能,转换器的输出电容上的电压就会持续上升,造成转换器和输出电容的损坏。   大部分升压DC/DC转换器在输出端有个检测电路。一旦输出电压超过最大输出额定值,转换器会暂时关闭,使得输出电压下降。电压降低到最大输出额定值以下某一数值,转换器又会自动启动。如果电路一直处于负载开路状态,输出电压将呈现三角波形。这有利于 手持设备 产品测试时的监测。TPS61080/1具有相同功能的输出过压保护。      过热保护   基于成本和面积的考虑,手持设备中的DC/DC转化电路都采用集成MOS开关管的转换器芯片。并且迷你型的潮流使得产品内部空间变得越来越小,相应的电路线路板设计也变得越来越紧凑,元器件的散热也变得至关重要。为了保护自身,所有转换器芯片都会有过热保护功能。器件如果在使用过程中自身温度过高,转换器会自动停止工作并等待温度降低到额定工作温度范围。      软启动   软启动的作用在于防止转换器启动时产生的瞬间大电流。如果没有软启动,瞬间大电流会造成电池电压低于工作额定电压。手持设备系统会实时监测电池电压,当电压低于工作额定电压时,系统报警并关闭整个系统。在启动阶段,升压DC/DC转换器会对输出电容充电,使其快速达到目标电压,该阶段对电池电流会有很大的需求。为了避免在启动阶段对电池电压过大的冲击,转换器内部会有软启动机制,限制启动时的输入电流,延长启动时间,保证启动阶段的电路平稳运行。   相比其他升压DC/DC转换器,TPS61080/1提供了更加灵活的软启动功能。如图1所示,芯片的SS引脚以及相连的电容可以设置软启动的时间。时间越长,启动时的输入电流越小。具体电流计算可以参考TPS61080/1的数据手册。灵活的软启动功能使得TPS61080/1可以适应不同升压电路的启动要求。   上述在升压DC/DC转换器中的四种保护功能,能够使得电源设计变得更加可靠,更加安全。