气控多枪转换阀(MP28167固定5V3A内置管四升降压转换器)

Posted 2023-05-30

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气控多枪转换阀(MP28167固定5V3A内置管四升降压转换器)

本文介绍一颗集成4颗MOS固定5V3A的升降压转换器，非常适合用在PD多口充应用，为一颗TQFN16-3*3封装，引脚定义如下图所示。

5V3A升降压转换器引脚图

升降压转转换器应用线路如下图所示，从VIN提供能量，采用固定导通时间Constant on time与固定关断时间Constant off time模式的控制方式，由IN经内部4个开关管的开关，并由SW1与SW2间电感提供VOUT能量输出。

升降压转换器应用线路

工作模式调变

升降压转换器工作模式区间如下图所示，依照输入与输出电压的关系，分别工作于降压、升降压及升压模式。

升降压转换电路与工作模式区间

1. Buck降压

当输入电压超过输出电压30%时，芯片工作于Buck降压模式，此时SWD常通、SWC常关，SWA及SWB开关调变传递能量到输出；芯片使用固定导通时间COT(constant on time)的调变方式，由VIN与VOUT电压生成导通时间，并由输出电压与电流经过误差放大产生comp讯号，可作CC/CV控制，SWA导通SWB关闭电感储能电流增加，on time计时到位后，SWA关断SWB导通，电感电流下降直到触碰到comp阀值时，再次导通SWA周而复始的开关，波形如下图所示。

Buck降压控制波形

2. Boost升压

当输入电压低于输出电压20%时，芯片工作于Boost升压模式，此时SWA常通、SWB常关，SWC及SWD开关调变传递能量到输出；芯片使用固定关断时间COT(constant off time)的调变方式，由VIN与VOUT电压生成关断时间，并由输出电压与电流经过误差放大产生comp讯号，可作CC/CV控制，SWC导通SWD关闭电感储能电流增加，电感电流上升触碰到comp阀值时，SWC关断SWD导通，off time计时到位后，再次导通SWC周而复始的开关，波形如下图所示。

Boost升压控制波形

3. Buck-Boost升降压

当输入与输出电压过于接近时，在降压时由于SWA最小关断时间的限制，无法提供足够的能量到输出，或是升压时由于SWC最小导通时间的限制，将提供过多的能量到输出，此时芯片将启动升降压模式，以解决以上的问题。

在降压模式时，输入电压减少与SWA顶到最小关断时间时，升降压模式将被启动，此时在SWA on time过程中加入SWC导通一个最小on time时间，在on time时间到位，同降压的工作方式，并导通SWB将电感电流放到comp阀值时，重新导通SWA周而复始的工作，如下图所示。

降压转升降压波形

在升压模式时，输入电压增加与SWC顶到最小导通时间时，升降压模式将被启动，此时在SWC off time过程中加入SWB导通一个最小on time时间，在off time时间到位时并导通SWC将电感电流充到comp阀值后，同升压模式的工作方式，重新导通SWD周而复始的工作，如下图所示。

升压转升降压波形