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開關式穩壓器的特性和評估方法

電源IC數據表的解讀法:輸入等價電路

有關「電源IC數據表的解讀法」,繼「數據表的封面」、「方塊圖」、「絕對最大額定和建議工作條件」、「電氣特性的關鍵」、「特性表、波形的看法」、「應用電路例」、以及「零件選擇」之後,本項接著說明IC輸入引腳相關内部等價電路。事實上,能公開「輸入等價電路」的廠商並不多,不過ROHM的數據表有刊載。此資訊非常有助於對IC輸入端子運作的理解,故在這裡盡可能列舉數據表的內容。

輸入等價電路
不限於電源IC,IC各端子也存在最大額定或偏壓電流(bias current)等規格値。規格値以外有時也會以圖表顯示電壓/電流特性。這些大致上仰賴其端子連接的内部電路。尤其輸入端子由於連接電阻或電容等其他設備之輸出,故了解輸入端子的偏壓電流或輸入電路如何運作可以讓設計更加確實。

供給輸入電路或等價電路可以了解以下幾點:
– 端子的電壓/電流特性
– 偏壓電流(有匯源(sink−source)、流入/流出電流等數個表現)
– 保護構造

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本稿以電源IC BD9A300MUV為例説明。從FB端子之輸入等價電路可以知道輸入電晶體之出入門(gate)有輸入20kΩ電阻做為保護。此外,由於有寄生二極體,故亦可知最大額定(-0.3V~+7V)負電壓有時亦為使此二極體順向電壓具界限之值,當FB端子超過此二極體之VF時則順向電流會流出至FB端子。

身為流入電流,MODE端子有10μA(typ)、20μA(max) @5V等規定。從輸入等價電路可以了解到,由於MODE端子可以透過10Ω+500kΩ電阻與AGND接地,故必然有10μA左右流入。反之也可以了解到,包含電晶體出入口所插入之10kΩ電阻在內,應用例中直接連接輸入電壓,其在内部為可能之構造。

端子之偏壓電流等儘管有提示做為比較規格値,然而卻幾乎沒有規定或說明保護構造(非過電壓保護等保護功能),因此等價電路之資訊非常有助於設計或評估的加強。

此外,「IC投入電源前若端子未施予電壓時」經常被拿來做檢討。以FB端子為例,可以知道的是,若為負電壓,則雖然電流會如前述般流出,不過縱使為電晶體形成幾個寄生通道的乖離(偏壓)關係,由於有20kΩ之電阻,故基本上沒有大電流流動之可能性。總之,等價電路亦將成為檢討在數據表沒有記載之條件下會有何種情況的補助資訊。

此電源IC數據表所提供的雖然是輸入等價電路,不過能否理解應該是此資訊最大的用處。只是,等價電路畢竟是等價電路,故在進行重要判斷時還是向廠商確認比較好。此外,所提供之資訊中若沒有等價電路資訊時必須向廠商洽詢,至於廠商能否提供則可能得視情況而定。

重點:

・了解内部電路構造可以知道端子的電壓電流特性或規格値所沒有的特性。

・公開輸入等價電路的廠商並不多。


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