升压变换器的输出电流精确限流方案

大家好 我是 Helen Chen 来自德州仪器升压电源产品线的应用工程师 我们的升压芯片 TPS61088 在充电宝、蓝牙音箱等场合得到了大量运用 今天我将以升压芯片 TPS6088 为例 给大家介绍一种简单可行的升压芯片的输出限功率方案 这是一个充电宝的系统框图 当 AC/DC 适配器接入时 通过 Charger IC 对充电宝内部的锂电池进行充电 当需要对外部设备进行充电时 锂电池电压会通过升压电路变换到更高的电压 来给外部的移动设备充电 Quick Charger 3.0 要求 充电宝在给外部移动设备充电时 即使输出电流高于额定输出能力也不能过热 因此充电宝的设计者希望在升压变换器的输出端 加一个限功率保护电路来满足这一指标 TI 参考设计 PMP9806 就是针对这一要求而设计的 这个参考设计的面积很小 只需要一个便宜的运放一个采样电阻就可以实现 该方案的输入电压范围是 2.7 到 4.2V 最大输出能力为 5V3A、9V2A 及 12V1.5A 是用于充电宝及其他需要限功率的运用场合 这是 TI 参考设计 PMP9806 的结构框图 我们可以看到整个参考设计比较简洁 外加的元器件只有运放和采样电阻 当负载电流大于一定值 升压芯片 TPS6088 的输出电压就会下降 如果负载电流进一步升高 那么输出电压将进一步下降 从而将最大输出功率限定在一定的范围内 避免了充电宝在过载使用的时候发生过热的现象 下面我给大家演示一下 TI 参考设计 PMP9806 的工作波形 我们用的这个板子输出电压为 9V 电源电压设在 3.6V 在断电状态下接上电源和负载 接上示波器探头 二通道检测输出电流 三通道检测输出电压 四通道检测电感电流 然后打开电源 将电子负载的输出电流设置在 2A 这是输入电压 3.6V 输出 9V2A 时的正常工作波形 将负载电流从 2A 开始逐渐加大 当输出电流大于 2.1A 时 输出电压开始下降 在输出电流为 2.5A 时 输出电压降为 7.5V 左右 当输出电流为 3A 时 输出电压降为 6V 左右 下面我们看一下 PMP9806 的动态响应波形 将电子负载电流恢复到 2A 然后将输出电流从 2A 突然加到 3A 我们可以看到输出电压迅速跌落 这也是刚刚演示的负载电流 从 2A 突然增加到 3A 的动态波形 我们可以看到输出电压在 50μS 之内 从 9V 调到了 6V 从而有效地保护了系统在过载的时候不会过热 以上是 TI 参考设计 PMP9806 的简单介绍 大家也可以在 TI 网站上搜索 PMP9806 下载完整的设计文件 里边有参数计算、原理图、布板的详细的设计过程 感谢大家的观看