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如何將MAX15005電流模式控制器用作汽車冷啟動條件下的升壓電路

星星科技指導員 ? 來源:ADI ? 作者:ADI ? 2023-06-12 14:43 ? 次閱讀

本參考設計展示了如何使用MAX15005汽車電源控制器作為升壓電路,在汽車冷啟動條件下保持恒定電壓。

介紹

當汽車發動機保持在寒冷的氣候中或長時間處于冰凍溫度下時,發動機油變得非常粘稠。在低溫下,電池的內阻也會從正常值增加。如果在此期間啟動發動機,則起動電機需要更多的扭矩,這會從電池中吸收更多電流。由于電流要求的瞬態和高串聯電阻,電池電壓可降至2.5V。這被稱為汽車中的冷啟動條件。

MAX15005為電流模式控制器,工作在4.5V至40V。該器件還可以管理冷啟動條件和拋負載條件。上電后,MAX15005工作電壓低至2.5V,從而適應電池電壓的進一步下降。

該參考設計展示了汽車應用中冷啟動的解決方案。該設計包括完整的原理圖、物料清單 (BOM)、效率測量和測試結果。

規格和設計設置

該設計使用以下規格:

輸入電壓:2.5V 至 18V

輸出電壓:12V

輸出電流:1A

輸出紋波:±0.6V

輸入紋波:±15mV

效率:冷>啟動時效率為 75%,正常運行時效率為 90%,正常運行時效率為 <>%

開關頻率:200kHz

上述規格的原理圖如圖1所示。

wKgaomSGvqaAAbuVAABW9Pc9bKE903.gif

圖1.MAX15005B升壓轉換器原理圖,用于F。西 南部= 200kHz

表 1 給出了此參考設計的 BOM。

Designator Value Description Part Footprint Manufacturer Quantity
C1 10μF/25V Capacitor GRM32DR71E106KA12L 1210 Murata? 1
C2 1μF/25V Capacitor GRM219R71E105KA88D 805 Murata? 1
C3 10μF/25V Capacitor GRM32DR71E106KA12L 1210 Murata? 1
C4, C6 1μF/16V Capacitor GRM1885C1H151JA01D 603 Murata? 2
C5 150pF Capacitor GRM1885C1H151JA01D 603 Murata? 1
C7 100pF Capacitor GRM1885C1H101JA01D 603 Murata? 1
C8, C9 330pF Capacitor GRM1885C1H331JA01D 603 Murata? 2
C10 10nF Capacitor GRM188R71H103KA01D 603 Murata? 1
C11 0.1μF Capacitor GRM188R71H104KA93D 603 Murata? 1
D1 30V/500mA Schottky Schottky Diode MBR0530T1 SOD123 On Semiconductor? 1
D2 30V/500mA Schottky Schottky Diode MBR0530T1 SOD123 On Semiconductor? 1
D3 40V/2A Schottky Default Diode B240 SMB Diodes Incorporated 1
L 10μH Inductor IHLP-4040DZER100M01 IHLP-4040EZ Vishay? 1
Q 30V, 17A n-channel MOSFET n-channel MOSFET SI7386DP Power PAKSO-8 Vishay? 1
R1 61.9k Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay? 1
R2, R12 100k Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay? 2
R3 604Ω Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay? 1
R4 4.7 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay? 1
R5 17.8K Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay? 1
R6 100 Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay? 1
R7, R8 0.07Ω/1W Resistor LRCLR2010LF01R070J 2010 IRC 2
R9 20k Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay? 1
R10 137K Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay? 1
R11 15.6K Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay? 1
R13 10.5K Resistor SMD 1% Resistor 603 Vishay? 1
U1 4.5V to 40V input, automotive flyback/boost/SEPIC, power-supply controller PWIM controller MAX15005BAUE+ TSSOP-16 Maxim 1

性能數據

該設計的效率與負載電流的關系圖如圖2所示。輸入電壓是測試參數

wKgZomSGvqiAbemNAAA8WOyJbE4008.gif

圖2.負載電流與轉換器效率的關系

轉換器輸出電壓和負載電流如圖3和圖4所示,VIN = 2.5V 和 Vin= 11V,分別。

wKgaomSGvqqAW2HyAABt9KFC_bA025.gif

圖3.轉換器輸出電壓和負載電流(帶 Vin= 2.5V。
CH1:輸出電壓;CH2:場效應管柵極電壓;CH3:輸出電流。

wKgZomSGvqyAU3TnAABnp1LnwkI405.gif

圖4.轉換器輸出電壓和負載電流,VIN = 11V。
CH1:輸出電壓;CH2:場效應管柵極電壓;CH3:輸出電流。

審核編輯:郭婷

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