Page 54 - 毫米波助攻 加速落實5G藍圖
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DESIGN IDEAS
  圖3:智慧熔絲的通電和bang-bang功能示意圖。
圖4:簡化版的通電和bang-bang功能示意圖;沒有電源元件。
考圖3的通電和Bang-Bang功能。 圖3包括A、B和C三部份。A部 份顯示開關SW1第一次閉合導通 時的電流路徑,為清楚起見,這裡 省略了熔絲F1,並將其視為短路。 A部份顯示當SW1閉合時,電 流流過L1和D1,並對電容器C1至 C3充電。C1充電後,MCU U1將 開啟,如圖3中B部份電路所示(C 部份是B部份的簡化版本)。MCU 使用內部HFRCO振盪器啟動,並 立即從19MHz切換到以38MHz運 作,以實現最高效的能源使用。 透過PC0,MCU開啟Q1,當Q1開 啟時,MCU電路共點(以實心GND 符號表示,而底盤GND則以空心 GND符號代表)直接連接到電池 +12V端子。MCU、其電源和相關
因素可能是通道電阻,因為它將承 載安培級的負載電流。最好使用N 通道MOSFET,其種類繁多,包括 在VGS<=5V時具有幾乎完全增強 通道的裝置。這表示當前市面上的 「低」電壓邏輯電平裝置可以直接 控制這些N通道MOSFET,而無需 任何電平轉換器。然而,選擇N通 道FET代表著需要高於+12V的電 壓軌來提供所需的閘極閾值電壓 (VGS)以增強通道並打開電晶體。 此應用中的電路使用基於電感的 Bang-Bang型開關穩壓器。
晶體Q2。而當開啟時,D1反向偏 壓,-Vbatt對L1充電。當TIMER0 將其關閉時,L1正向偏壓D1,將 其能量釋放到C1中,短路電流返 回路徑通過RSense和Q1。如下 方的一些螢幕截圖所示,開關頻 率約為100kHz。一旦電感器處於 開關狀態,只要SW1保持閉合,電 源就可以無限期地讓MCU保持升 壓(bootstrap)狀態。
該智慧熔絲基於芯科科技 (Silicon Labs)的EFM32TG11Tiny Gecko微控制器(MCU,在示意圖 中標註為「U1」)來執作程式碼,使 其就熔絲上是否存在過載電流、是 否斷開電流、持續多長時間等做出 所有相關決定。
現在,讓我們專注於這款智慧 熔絲的關鍵負載開關特性。圖4顯 示不帶電源元件的簡化版示意圖。
通電和Bang-Bang功能
部類比比較器,用於監控C1兩端 的電壓(VMONAVDD,參見C部 份)。當達到閾值時,VMONAVDD 向CPU發出中斷以打開或關閉 TIMER0。開啟時,TIMER0通過 PA0驅動電流源Q5和500mA電
為了理解高壓側起停式開關 (Bang-Bang),重要的是要瞭解 MCU內部的類比和數位周邊設備 也是構成開關電源的一部份。參
請參考圖4中C部份的上半
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電路都仰賴電池電壓。 程式碼中啟用專用的遲滯內
在MCU bootstrap並啟動電 源後,即可實現從Vbatt到負載的 電流路徑。請參閱圖4中A部份和 B部份的簡化版本。而圖4中C部份 電路顯示的過載偵測,受到在PD6 測量通過20mΩ RSense的電流影 響,該電流經過配置為16非反相增 益的內部運算放大器放大,最後被 饋送到具有可調閾值電壓的內部 類比電壓比較器(ACMP)。
智慧熔絲負載切換



















































































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