教你如何設(shè)計(jì)更為精致小巧的大電流放大器
發(fā)布時(shí)間:2018-07-18 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】通常,在定義一種新器件以達(dá)到嚴(yán)格的汽車標(biāo)準(zhǔn)時(shí),我們的團(tuán)隊(duì)會(huì)看其它需要相同功能的系統(tǒng),并且我們會(huì)設(shè)計(jì)跨所有這些應(yīng)用的器件。這正是我們的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)新型ALM2402(專為汽車應(yīng)用設(shè)計(jì)的雙大電流運(yùn)算放大器(運(yùn)放))時(shí)發(fā)生的情況。
在定義ALM2402時(shí),我們意識(shí)到許多汽車和工業(yè)系統(tǒng)均需要一種可驅(qū)動(dòng)大電流電容性或電感性負(fù)載的運(yùn)放。
在過(guò)去,常要求設(shè)計(jì)人員用分立組件來(lái)滿足這種需要。要用分立組件設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的大電流放大器,您需要放大器、雙極結(jié)型晶體管(BJT)和二極管。圖1所示就是這樣的一個(gè)范例,通常用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用。
該實(shí)施方案可驅(qū)動(dòng)解析器(用來(lái)測(cè)量電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)角度)的勵(lì)磁線圈。您可在許多汽車和工業(yè)應(yīng)用中找到放大器設(shè)計(jì)(如驅(qū)動(dòng)電感性負(fù)載)。這種典型的解決方案會(huì)在電路板空間和輸出晶體管偏置方面給設(shè)計(jì)人員帶來(lái)挑戰(zhàn)。
此外,還需提供附加電路以實(shí)現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)功能,這增加了分立實(shí)施方案的空間挑戰(zhàn)。沒(méi)有過(guò)電流保護(hù)功能,該系統(tǒng)會(huì)變“啞”。如果沒(méi)有任何保護(hù)功能,還將繼續(xù)燒毀電源。
圖1:驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁線圈的分立實(shí)施方案
為了比較,讓我們看看圖2所示用于驅(qū)動(dòng)勵(lì)磁線圈的ALM2402實(shí)施方案。很簡(jiǎn)單,對(duì)不對(duì)?無(wú)需外部晶體管的偏置,ALM2402最多可驅(qū)動(dòng)400mA的電流通過(guò)每個(gè)通道。該電路體積很小,置于3mm × 3mm DRR封裝中,使設(shè)計(jì)人員能最大限度地減少他們的整體解決方案尺寸。
圖2:采用ALM2402-Q1的勵(lì)磁線圈驅(qū)動(dòng)器
在大電流驅(qū)動(dòng)應(yīng)用中,保護(hù)功能是關(guān)鍵要求。ALM2402集成了多種系統(tǒng)保護(hù)功能,包括以下列項(xiàng):
集成過(guò)電流保護(hù)功能
輸出對(duì)電池短路功能,適用情況:當(dāng)串聯(lián)二極管從電池連接到器件的供電引腳時(shí)。過(guò)溫保護(hù)功能,可關(guān)斷器件,適用情況:當(dāng)布局出錯(cuò)或系統(tǒng)中的環(huán)境溫度超過(guò)規(guī)定時(shí)。
此外,該器件的標(biāo)記引腳有一種便利功能,具備多種用途。當(dāng)過(guò)溫事件發(fā)生時(shí),標(biāo)記志引腳變?yōu)榈碗娖剑瑥亩试S用戶設(shè)計(jì)反饋機(jī)制以關(guān)閉系統(tǒng)。
這些還可從外部下拉標(biāo)記引腳以關(guān)閉運(yùn)放,使運(yùn)放進(jìn)入睡眠模式,消耗很少的電流。對(duì)功耗至關(guān)重要的電池應(yīng)用而言,該功能非常有用。
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