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PL5501模组

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简介:基于PL5501同步四管升降压控制器的10A输出降压模组
开源协议:GPL 3.0
创建时间:2021-12-26 14:02:06更新时间:2022-08-29 09:53:29

描述

 PL5501模组技术参数

额定输入电压:24V

额定输出电流:10A

输出模式:四管升降压

控制方式:数字给定,模拟控制

一、PL5501模组技术路径

1、升降压实现    PL5501是宝砾微电子推出的一款同步4开关降压-升压控制器,能够将输出电压调节为高于或低于输入电压。PL5501可在3.6V至32V(最大36V)的宽输入电压范围内工作,支持各种应用;PL5501在降压,升压和降压-升压运行模式中采用恒定导通时间控制,以实现出色的负载和线路调节。 根据FREQ引脚和GND引脚之间的电阻值不同,可以将开关频率设置为150kHz,300kHz,600kHz或1200kHz。 该器件还具有可编程的软启动功能,并提供各种保护功能,包括逐周期电流限制,输入欠压锁定(UVLO),输出过压保护(OVP),输入过压保护,热关断和输出短路保护等;采用VADJ、IADJ引脚用于对输出VBUS电压和输出电流限制进行编程,提供电压控制回路、恒流回路、热调节回路、温度传感等功能。主拓扑采用 AON6144 MOS管,扁铜绕制电感,固态电容,以达到在较小的体积下实现较好的参数,并且将大电流下的温升控制在合理限度。

2、模拟控制    本设计采用检流电阻对输入输出的电流进行采样,实现对电流的闭环控制;输出电压采用 分压电阻+镜像恒流源 的组合,实现下分压电阻虚拟可调整,使得输出电压能够根据需要进行调节,占空比控制采用芯片内部调节器实现,控制部分为纯模拟模态。

3、数字给定    通过高精度DAC控制镜像恒流源的电压基准引脚,使得 分压电阻+镜像恒流源 调节组合的反馈电压发生变化,从而实现调压;单片机通过ADC在V2节点采集输出电压,经过与给定值进行比较,误差送入数字PID调节器,调节器输出控制DAC,实现输出电压数字给定,数字闭环;由于与给定比较的是固定分压节点V2,因此该结构具有极高的回读特性,使得负载调整率得到极大的优化。

二、测试结论

        在输入电压24V情况下,接入10A恒流负载,测试输出电压给定值为3.3V时,连续工作1h,无明显过热现象,采用三位半数字万用表6V电压档测试输出电压漂移时未测出输出漂移。采用100MHz带宽,1G/s采样率的数字示波器,测试通道设置为:交流耦合、X1、20MHz带宽限制、20mV/div的情况下,测得电源纹波小于20mVpp。

纹波测量

图1  模组的输出纹波

 

开关管波形

图2  开关管波形

 

静态功耗

图3  静态功耗

设计图

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