h1_key

  介紹在BUCK芯片電路設(shè)計過程中的為了保護(hù)電源以及后端器件的安全所采取的一些保護(hù)措施。

  1. Feedback

  介紹簡單Buck芯片電路的信號從輸入到輸出只有一個方向，輸出電壓與輸入電壓之間不存在反饋，稱為開環(huán)電路;而通常情況下，都會希望輸入電壓能根據(jù)輸出電壓的變化做出合適的調(diào)整，因而提出負(fù)反饋電路，通過對輸出信號進(jìn)行監(jiān)測并將其與輸入信號進(jìn)行比較，進(jìn)而根據(jù)其差值控制輸入信號的增減達(dá)到反饋控制的目的。如圖所示采用兩個分壓電阻獲取反饋電壓，并將其與Vref進(jìn)行比較，通過PWM模塊控制電路開關(guān)，從而形成負(fù)反饋。

  2. ESD -- Electrostatic Discharge

  ESD指不同靜電勢下人體或者物體表面之間的靜電電荷轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，類似于靜電的現(xiàn)象在生活中其實(shí)很常見，比如冬天手摸金屬門把手，脫毛衣等都會感覺到被電了一下，ESD的電壓范圍為1V~15KV，而且在1~10ns的時間內(nèi)全部釋放，因此如果不采取任何保護(hù)措施，芯片將隨時暴露在ESD的威脅之下，其可靠性也會大打折扣。

  因此，在設(shè)計芯片時，考慮到ESD高電壓，持續(xù)時間短的特點(diǎn)，在各引腳之間加上增加二極管，前面提到過二極管的特性，在ESD發(fā)生時，二極管被擊穿，從而在芯片主電路的外圍形成一個低阻通路，使電流繞過主電路流向地(GND)，從而達(dá)到保護(hù)芯片的目的。

  3. UVLO -- Under voltage Lock Out protection

  UVLO通過監(jiān)測Vin的輸入電壓，檢測其是否滿足內(nèi)部電路的工作電壓，當(dāng)電壓低于UVLO的閾值電壓時，芯片將處于關(guān)斷狀態(tài)。

  4. Soft start

當(dāng)EN使能，芯片開始工作，輸出電壓隨緩慢上升，以防止產(chǎn)生電壓尖峰(spike)。

  5. OVP -- over voltage protection

  OVP用于檢測輸出電壓是否過高，當(dāng)輸出電壓超過目標(biāo)電壓的一定百分比之后，OVP比較器將會輸出高電平，芯片將會被關(guān)斷并且等待一段時間后，輸出端將會被釋放電壓，當(dāng)過壓狀態(tài)解除，電路將恢復(fù)正常工作。

  7. TSD -- Thermal shutdown

  TSD用于監(jiān)測內(nèi)部die的溫度，當(dāng)溫度超過閾值溫度時，芯片將關(guān)斷，且輸出端將進(jìn)行放電，當(dāng)溫度低于閾值電壓時，芯片將重新switching，恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

  8. Over currentProtection

  當(dāng)負(fù)載電流高于過流閾值時，電流將會被限制，并且當(dāng)過流狀態(tài)移除之后，輸出將恢復(fù)正常。

  之后，所有的保護(hù)電路都將作為PWM的輸入，進(jìn)而控制開關(guān)的switching狀態(tài)，達(dá)到控制芯片輸出電壓和電流的目的。