高效降压DC-DC转换器电路应用以及参考原理图4.5v-65v输出5A应用

概述

WD5065B 是电流模式单片降压开关稳压器。WD5065B 在 4.7V~65V 的输入范围内工作，通过集成的高端 N 沟道 MOSFET 提供 5A 的连续输出电流。 在轻负载时，稳压器以低频运行以保持高效率。 电流模式控制提供严格的负载瞬态响应和逐周期电流限制。

WD5065B 通过短路保护、热保护、电流失控保护和输入欠压锁定确保稳健性。WD5065B 采用 ESOP8 封装，以最少的外

部组件提供紧凑的解决方案。

转换器特征

4.7V至65V工作输入范围5A输出电流

0.8V±1% 内部参考电压可调开关率可调 UVLO 和迟滞

电流失控保护短路保护

热保护

提供 ESOP8 封装

典型应用

WD5065B应用电路设计参考

引脚配置

WD5065B引脚配置

1 BST 顶部开关的引导引脚。

2 VIN 输入电压引脚。 VIN 为 IC 供电。 将 4.7V 至 65V 电源连接至 VIN，并使用适当大的电容器将 VIN 旁路至 GND，以消除 IC 输入上的噪声。

3 EN 将 EN 引脚驱动为高电平或悬空以打开稳压器，低电平以关闭稳压器。

4 RT 开关频率程序。 在 RT 引脚与地之间连接一个外部电阻以设置开关频率。

5 FB 输出反馈引脚。 FB 感测输出电压并由控制回路调节至 800mV。 在 FB 处连接一个电阻分压器。

6 COMP 误差放大器的输出和输入到输出开关电流 (PWM) 比较器。 将频率补偿组件连接到该引脚。

7 GND 接地

8 SW SW是为输出供电的开关节点。 将输出 LC 滤波器从 SW 连接到输出负载。

导热片

GND 引脚必须电气连接到印刷电路板上的裸露焊盘才能正常工作。

电源开关

N 沟道 MOSFET 开关集成在 WD5065B 上 ，可将输入电压下变频为稳压输出电压。 由于顶部 MOSFET 需要一个大于输入电压的栅极电压 ，因此需要在 BST 和 SW 引脚之间连接一个升压电容器来驱动顶部开关的栅极。 当 SW 为低电平时，升压电容器由内部 4.3V 电源轨充电。

电流模式控制

WD5065B 利用固定频率、峰值电流模式控制来调节输出电压。 输出电压通过电阻分压器在 FB 引脚上测量，误差由内部跨导误差放大器放大。电压反馈环路由连接在 COMP 引脚和 GND 引脚之间的外部 RC 网络进行补偿。

内部振荡器启动高端功率开关，COMP 引脚上的误差放大器输出控制高端功率开关电流，当高端MOSFET 开关电流达到 COMP 电压设定的阈值电平时，功率开关导通 离开。

COMP 引脚电压会随着输出电流的增大和减小而增大和减小。该器件通过将 COMP 引脚电压钳位到最大电平来实现电流限制。 PFM 模式通过COMP 引脚上的最小电压钳位实现。

RT短路保护

如果检测到 RTpin 对地短路，则不允许WD5065B 切换以防止异常工作状态。 当 RT 引脚的短路条件消除时，稳压器可以再次激活 。过压保护 WD5065B 中设计了输出过压保护 (OVP)， 以在从输出故障条件或强卸载瞬态中恢复时最大限度地减少电压过冲，在具有低输出电容的设计中，电源输出电压的增加速度快于误差放大器输出的响应，从而导致输出过冲。 OVP 功能通过将 FB 引脚电压与上升的 OVP 阈值(名义上为内部参考电压的 108%)进行比较，在使用低值输出电容器时最大限度地减少输出过冲。 如果 FB 引脚电压大于上升的 OVP 阈值时，高端 MOSFET 立即被禁用以最小化输出过冲。 当 FB 电压降至低于 OVP 下降阈值(标称为内部参考电压的 106%)时，高端 MOSFET 恢复正常工作

最大开关频率

为了在较高开关频率和输入电压下的过载条件下保护转换器，WD5065B 实现了频率折返。当 FB 电压从 0.8V 降至 0.35V 以下时，振荡器频率被 4 分频。当FB电压升至0.4V以上时，频率存在折返状态。当 FB 电压降至 0.18V 时，振荡器频率除以 8。当FB电压升至0.2V以上时，频率存在折返状态。 当输出电压被短路负载强制拉低时，电感电流在关断期间缓慢下降。频率折返通过增加开关周期的周期来有效地增加关断时间，从而为电感器电流斜降提供更多时间。 频率折返通过增加开关周期的周期来有效地增加关断时间，从而为电感电流提供更多时间斜降。在最大频率折返比为 8 的情况下，电感电流可以由下式控制的最大频率频率折返保护。 以下等式计算当 VOUT 被强制为 VOUT_SC 时电感电流将保持受控的最大开关频率。选定的工作频率不应超过计算值。

审核编辑：汤梓红