教你如何设计更加小巧的大电流放大器

电子设计 2018-07-06 09:45 次阅读

通常,在定义一种新器件以达到严格的汽车标准时,我们的团队会看其它需要相同功能的系统,并且我们会设计跨所有这些应用的器件。这正是我们的团队开发新型ALM2402(专为汽车应用设计的双大电流运算放大器(运放))时发生的情况。

在定义ALM2402时,我们意识到许多汽车和工业系统均需要一种可驱动大电流电容性或电感性负载的运放。

在过去,常要求设计人员用分立组件来满足这种需要。要用分立组件设计一种简单的大电流放大器,您需要放大器、双极结型晶体管(BJT)和二极管。图1所示就是这样的一个范例,通常用于电机驱动器应用。该实施方案可驱动解析器(用来测量电机轴旋转角度)的励磁线圈。您可在许多汽车和工业应用中找到放大器设计(如驱动电感性负载)。这种典型的解决方案会在电路板空间和输出晶体管偏置方面给设计人员带来挑战。

此外,还需提供附加电路以实现过电流保护功能,这增加了分立实施方案的空间挑战。没有过电流保护功能,该系统会变“哑”。如果没有任何保护功能,还将继续烧毁电源。

图1:驱动励磁线圈的分立实施方案

为了比较,让我们看看图2所示用于驱动励磁线圈的ALM2402实施方案。很简单,对不对?无需外部晶体管的偏置,ALM2402最多可驱动400mA的电流通过每个通道。该电路体积很小,置于3mm × 3mm DRR封装中,使设计人员能最大限度地减少他们的整体解决方案尺寸。

图2:采用ALM2402-Q1的励磁线圈驱动器

在大电流驱动应用中,保护功能是关键要求。ALM2402集成了多种系统保护功能,包括以下列项:

  • 集成过电流保护功能

  • 输出对电池短路功能,适用情况:当串联二极管从电池连接到器件的供电引脚时。过温保护功能,可关断器件,适用情况:当布局出错或系统中的环境温度超过规定时。

此外,该器件的标记引脚有一种便利功能,具备多种用途。当过温事件发生时,标记引脚变为低电平,从而允许用户设计反馈机制以关闭系统。这些还可从外部下拉标记引脚以关闭运放,使运放进入睡眠模式,消耗很少的电流。对功耗至关重要的电池应用而言,该功能非常有用。

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