工作原理
先简要地了解一下传统的降压直流-直流转换器,STw4141创新的双输出拓扑就是源自这种设计。 图1是一个简单的降压转换器的电路示意图,图2是其线圈电流的波形。降压转换器拓扑组件包括PMOS和NMOS组成的功率级、线圈L、输出电容C和反馈控 制回路。PMOS和NMOS以1/T的频率反相开关,占空比为D1.。当PMOS晶体管导通时,线圈电流开始上升,斜率为:
(1) 当NMOS晶体管导通时,线圈电流开始下降,斜率为:
(2) 在稳态过程中,一些条件必须有效;
(3)每个时钟周期开始时的线圈电流IL必须等于每个时钟周期结束时的线圈电流IL(否则系统不是稳态)。从这个条件,我们可以得出降压转换器的占空比公式。
(4) 公式4指线圈产生的总电量必须等于负载消耗的总电量,假设所有的开关和RDSon损耗忽略不计。
对于双输出拓扑,在STw4141稳压器中,线圈产生的电流分配给两个输出端,从这两个输出端口获得的负载电流可以(实际上总是)完全不相关。因此,公式4的稳态条件必须改写成:
(6) 其中,Iload1 是负载从输出1汲取的电流,Iload2 是负载从输出2汲取的电流。