小巧﹑靈活﹑寬輸入電壓異步的BUCK控制器在對效率要求不太苛刻的地方，選擇TPS40200具有很多方便之處。輸入電壓范圍從4.5V~52V。輸出電壓從0.7V~90%VIN。驅動外部P-MOSFET，驅動能力達200mA。電壓前饋補償的電壓控制型。可調工作頻率35KHz~500KHz。可調短路保護點。打呃式過流保護。欠壓鎖定，可外同步。這樣一款廉價IC為一款柔性異步的BUCK控制器，它具有省功耗特色。當外部P-MOSFET導通后，驅動電流即關斷。為電壓型控制。參加電壓前饋作輸入補償，以響應輸入電壓的瞬變。內部700mV基準可提供精準的低壓輸出，它以SO-8封裝，可軟起動，有過流限制，欠壓鎖定，且很容易調節設定。容易外同步到系統頻率，應用電路如圖1，內部等效電路如圖2，各端子功能描述如下：RC1PIN開關頻率設置端，外部用一RC網絡，CT從此端到GND。RT從VIN到RC端，器件也能同步到外時鐘，接一支漏極開路MOSFET，將RC端接到GND即可，脈寬無特殊要求。SS2PIN軟起動端，接一電容到GND，調節軟起動時間。將此端拉到150mV以下，即停止輸出，令器件處于關斷狀態。另一功能為過流后的重新起動時段的設定。COMP3PIN誤差放大器輸出端，外接補償網絡到此端。FB4PIN誤差放大器反相輸入端，外接反應電阻網絡設定輸出電壓。GND5PIN器件公共端。GDRV6PIN驅動輸出端，外接P-MOSFET的柵。ISNS7PIN電流檢測比擬器輸入端，外接電流檢測電阻放于ISNS和VDD之間設置所需OCP保護值。VDD8PIN器件供電端，外接旁路電容到GND。下面詳細表達其功能。TPS40200是一款異步控制器，可給出200mA驅動電流，以便驅動外部的P-MOSFET開關。工作頻率可到500KHz。以小巧﹑易用﹑外部元件少﹑本錢低為特色。控制器用低值檢測電阻串入輸入和功率MOSFET之間以檢測開關電流，當其壓降超過100mV時，器件即進入打呃狀態，工作頻率降到2%。誤差放大器以700mV為基準用于穩壓，電壓前饋補償，以保持PWM的增益恒定，并消除不同輸入電壓時的變頻補償。它還包括了軟起動，防止了輸出電壓過沖。圖1TPS40200的根本應用電路圖2TPS40200的內部等效電路調節設定工作頻率.控制器的工作頻率由外部電阻RRC和電容CRC決定。振蕩器頻率由下式給出：此處，fsw為時鐘頻率，RRC為定時電阻，CRC為定時電容。RRC必須足夠大，通過它的電阻不能超過750uA。內部開關的放電時間由CRC決定，此條件為：同步振蕩器.圖3示出TPS40200振蕩器功能電路。當同步此振蕩器到外時鐘頻率時，RC端電平必須拉到150mV以下，脈寬達20ns以上。外時鐘頻率必須高于自由振蕩頻率。同步時，如果RC較低超出了時間總量，就會出現錯誤。RC端定時最大總量必須低于正常輸出脈沖的50%或同步頻率周期的10%。在輸入電壓高﹑占空比少于50%的情況下，要一支肖特基二極管接于RC端。時鐘信號必須有一個高于觸發點的幅度。當時鐘低時，它允許復位電流重回到RC斜波上，去同步振蕩器到外時鐘頻率。這就防止了簡單的單一元件設置時鐘頻率的同步。圖3TPS40200的頻率設置電路限流電阻的選擇.如圖4，用一支電阻串入P-MOSFET，以設置OCP水平。要用低ESL的電阻防止振鈴及誤觸發。當FET導通時，控制器檢測100mV以上的壓降(從VDD到ISNS端)，那么過流條件即檢測出來。出現此情況時，MOSFET被關斷，如圖5。軟起動電容放電，在軟起動電容電壓低于150mV時，變換器去除了過流條件，然后重新起動。如果導致過流的條件仍存在，那么變換器重新關斷。如果過流條件已消除，起動過程重新開始。圖6示出軟起動電容電壓在此期間的狀況，此期間占空比大約為2%。圖4限流電阻的設置如果必要可參加一個小的RC網絡給電流檢測局部，減少誤觸發。此濾波器還可用來修整過流觸發點到更高的水平(再加一支電阻)，見圖30。正常過流觸發點(用圖30的)由下式給出：此處，Ioc為過流觸發點的峰值電感電流，VILIM為過流的閾值電壓，典型為100mV，RILIM為檢測電阻值，RF1和RF2為放大縮小電阻。電容值由正常脈寬及放縮電阻RF1和RF2決定，最好其時間常數長過變換器的脈沖寬度。,除非過流觸發點中出現次諧波增加，用此常數求出電容值如下式：此處，Cf為電流限流濾波器電容，Vo為輸出電壓，Vin為輸入電壓，fsw為開關頻率，RF1和RF2為放縮電阻值。圖5電流限制復位圖6典型的軟起動電容及過流時的VOUTMOSFET的柵驅動.輸出驅動器的漏入電流為200mA，設計驅動P-MOSFET。當驅動器拉柵極到-8V時，驅動電流流回到低電平。高的功耗僅在MOSFET導通期間出現。此特色實際上的價值系在高輸入電壓下開啟MOSFET，此時，柵驅動電流將離開，否那么會導致無法接受的功耗。欠壓鎖定保護欠壓鎖定保護(UVLO)可以確保適宜的IC起動。它僅在輸入電壓超過最小工作電壓時才起動，它參加一個窗口，消除由于輸入電源為高阻抗時的打呃式起動。欠壓保護確保了適宜的工作，UVLO電平測量在VDD端用相對GND電平進行。起動電壓典型為4.3V，有大約200mV窗口，在4.1V時關斷，如圖7所示。當輸入VDD電壓升到4.3V，那么1.3V比擬器的閾值電壓即超出。一個RUN信號出現，從輸出關閉開關，并上200ΚΩ電阻降低約200mV電壓，成為4.1V。調節軟起動時間外部加一支電容Css接于SS到GND控制TPS40200的軟起動時間。內部一個充電電阻接到VDD產生一個上升的參考電壓，它通過一個700mV偏移加到TPS40200誤差放大器的參考輸入，當軟起動電容電壓低于150mV時，沒有開關被激活，進一步增加也沒有效果。初始慢起動的優點是令控制器不會出現輸出過沖。因為輸出電壓跟隨控制器給設定的基準電壓值，電路的設想系產生一個如圖32的效果，一個700mV的偏移次序令控制器不能立即開關，一直到Vcss充到700mV。此刻輸出仍為0V，當Vcss超出700mV時，TPS40200的輸出跟隨軟起動時段的控制，一旦到達1.4V以上，700mV的內部基準被超過，IC才開始正常工作。圖7欠壓鎖定電路圖8軟起動電路慢起動時間大于輸出LC濾波器的時間常數，此時間常數為：計算軟起動時間間隔很簡單，它用RC網絡作指數充電從0V充到1.4V，一個內部105ΚΩ充電電阻從SS端接到Vsst，為應用此電壓設在8V，由內部調節器箝制，最大充電電壓到8V，此結果用公式表示如下：此處，Tss為所需的軟起動時間，Css為軟起動電容，(F)Rc為內部軟起動充電電阻105ΚΩ，Vsst為內部電壓最高到8V。輸出電壓設置及增益調制.由于輸入到誤差放大器的電流是負的，反應阻抗可以選擇很寬的范圍，基準電壓為708mV，電阻R1選擇傳統值，然后計算R2的值。圖9系統的增益設置電路誤差放大器有直流開環增益至少60db，最小1.5MHz的增益帶寬乘積。它給用戶一個選擇反應補償類型的柔性用于它的實際計算。由用戶作的增益選擇在跨越頻率設置能提供整個系統的單位增益帶寬，跨越頻率的選擇可使誤差放大器的開環增益很高，且到達所需的閉環增益，這就確保了放大器的響應僅由無源的反應網絡元件來決定。應用實例設計1。輸入8~12V，輸出3.3V，2.5A。TPS40200組成的降壓型調節器如圖10。它能輸出2.5A,可以3.3V或5V輸出，按反應電阻選擇即可。3.3V輸出時效率可到達90%，5V輸出時達94%。設計方法的討論包括如下：圖10TPS40200組成的降壓調節器電路MOSFET的選擇最大輸入電壓為16V選擇30V的MOSFET。選擇電流及RSDON，按要求的損耗分成開關損耗及導通損耗。按輸出功率及效率，其功耗為0.916W，選為FDC654P。均方根電流為：整流二極管的選擇.耐壓選30V，最大加上的反壓為16V。電流.按最小工作的占空比及輸出電流。計算功耗.電感的選擇.輸出電容的選擇開關頻率的選擇.調節OCP.過流保護電路如圖11所示。圖11過流保護點確實定軟起動電容的選擇.補償網絡設計.(P27,第一步~第二步)第一步：確定輸出電容的截斷頻率。第二