DC-DC在車載產(chǎn)品應(yīng)用中如何避免沖擊電壓的產(chǎn)生
2023-06-02 02:20:30林生念
電子產(chǎn)品世界 2023年5期
林生念
關(guān)鍵詞：DC-DC；車載產(chǎn)品；輸入電壓；瞬態(tài)輸出電壓；沖擊
本人在車載多媒體收音機(jī)設(shè)計中，使用了MITSUMI公司推出的DC-DCMM3630XV，為iPhone、iPad 及其余移動設(shè)備的在乘用車上的充電電源或者U 盤及移動硬盤等移動存儲設(shè)備供電，該輸出電源規(guī)格為： 輸出電壓（+5±5%）V，以USB 接口方式輸出（最大2.5 A）。
1 DC-DC應(yīng)用初期電路設(shè)計
+5 V 輸出電源系統(tǒng)框圖見圖1、應(yīng)用電路見圖2，MM3630XV 管腳定義見表1。
1.1 供電系統(tǒng)說明
由車載電池KL30 經(jīng)過一定的濾波處理后連接芯片的Pin18、19，作為DC-DC MM3630XV 的輸入電壓，經(jīng)過3 顆1% 精度的反饋電阻R354=10 k、R355=1.8 k、R356 = 2.2k 的分壓產(chǎn)生FB 反饋信號設(shè)定最大帶載2.5 A 的+5 V 的輸出電壓（見圖3、圖4），最終通過USB 接口輸出給外部設(shè)備進(jìn)行車上充電或者U 盤等移動存儲設(shè)備提供+5 V 供電。
1.2 驗(yàn)證過程中出現(xiàn)的問題點(diǎn)
在汽車點(diǎn)火啟動過程中，出現(xiàn)一定概率U 盤損壞的嚴(yán)重問題。
1.3 波形分析
在汽車點(diǎn)火啟動過程，電池輸出電壓即MM3630XV 的輸入電壓在短時間內(nèi)快速發(fā)生高低波動（見圖7 及表2），于此同時，MM3630XV 的輸出電壓產(chǎn)生了11 V 的瞬態(tài)沖擊電壓（見圖6）。
4）軟啟動時間
軟啟動時間如應(yīng)用指南所示，是由軟啟動充電電流和SS-GND 引腳間電容決定的，各自的精度如圖17所示。
2 小結(jié)
參數(shù)偏差整理結(jié)果歸納如圖18 所示。
TSSmin（= 30 ms）> TFB（= 29 ms）
3.1 軟啟動電容調(diào)節(jié)后實(shí)機(jī)驗(yàn)證
4 結(jié)束語
通過調(diào)整Css 電容，延長了Vss的充電時間，規(guī)避了在IC 再啟動過程中產(chǎn)生沖擊的必要條件：VSS>>VFB，從而有效的抑制了沖擊產(chǎn)生。
通過該案例的啟示，研發(fā)人員在DC-DC 應(yīng)用過程中，需充分考慮使用條件，特別是在供電系統(tǒng)易產(chǎn)生波動的環(huán)境中，要對Soft start 電容及Vout 泄放電阻的阻值及放電時間進(jìn)行合理的理論計算，對上電、掉電時序進(jìn)行充分的驗(yàn)證，才能避免類似的沖擊產(chǎn)生，保證產(chǎn)品設(shè)計的可靠性。
