华为DC-DC模块热插拔电路分析
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这个帖子是解决问题后总结的笔记分享贴
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完整原理图见P1,先说原理:
NPN 三极管 BC847A 通过 R2 和 C15 控制,集电极连接到 EN 引脚,发射极接 GND
R2 和 C15:形成 RC 充电电路,控制 Q3 的导通时间
RA,RB 控制 EN 引脚的分压电压
工作过程:
初始时,C15 未充电,Q3 基极电压低,Q3 截止,EN 引脚通过 RA 和 RB 分压
C15 逐渐充电(通过 R2),Q3 基极电压升高,Q3 开始导通,EN 引脚被拉低,芯片关闭
最终 C15 充满电,Q3 完全导通,EN 引脚保持低电平(芯片关闭)
已知VEN > 1.17V,需要通过调整延时达到Q3在合适时间截止
RC时间常数计算:τ = 30.5 μs
RC 充电到 63%(1个时间常数)需要 30.5µs,完全充电(约 5个时间常数)需要:≈ 152.5 μs
Q3 的导通需要基极-发射极电压 VBE 达到约 0.7V。C15 的充电电压随时间变化为:VC(t) = VIN × (1-e^-t/τ)
设输入最低电压VIN = 3V:
Q3 导通时,VC≈0.7V
VC / VIN ≈ 0.233
充电到 0.233 需要的时间 ( t ):t ≈ 8.05 μs
因此,Q3 在约 8µs 后导通,EN 引脚被拉低。(应该没说错,万一错了欢迎大佬评论补充科普)
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因为我的需求是宽电压输入宽电压输出,所以模块默认配置是用不了的,这里进行了以下修改
① 添加D5,实现大电压输入的情况下保护Q3不被击穿
② 修改RA与RB的组合实现宽电压输入(后面FB / COMP的电阻搭配也需要重新计算修改)
③ 增加D4,实现对EN引脚的保护(功能类似①)
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最开始的想法是将NPN换PNP,后来我被自己的思路给绕进去了(既然这样不如直接抄华为原版的)
---我是分隔线---
目前基本实现了:
输入7.5V,输出6.58V
输入18V,输出17.9V
... ...(反正是突破了模块手册的相关限制)
具体仿真可以见图片(NI的仿真看个热闹吧,起码结果是理想状态,实际应该也能跑得动)
嘉立创PCB


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