用TPS2491为BOOST电路提供输出短路、过流保护

众所周知，BOOST电路是一种开关直流升压电路，为低压转高压的共地电路，当输出过流时，输出电压会缓慢下降，但过流点会随着输入电压升高而变大。当输出短路时，输入电源会通过电感、升压二极管形成短路回路，导致电源故障。BOOST电路还有一个缺陷是不方便控制关闭输出，不像BUCK电路，很方便的将输出电压降到0V。


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用TPS2491为BOOST电路提供输出短路.doc

这是一款用了TPS2491热插拔保护芯片的升压电路，带有输出过流短路保护，当遥控端CTL接地时，电源进入待机模式，输出为零。
参数设定分几步：
1) 过流采样电阻：

RS= 0.05/(1.2×I_MAX)，取值33mΩ，过流动作点为1.5A左右。

2) MOSFET的选型
l 耐压要大于输入电压和瞬态过冲，并放一定余量；
l 选择R_DSONMAX

R_DSON(MAX) ≤(T_J(MAX)-T_A(MAX))/(R[sub]θ[/sub][sub]JA[/sub]×I[sup]2[/sup][sub]MAX[/sub])

T_J(MAX) 一般取125℃，热阻R[sub]θ[/sub][sub]JA[/sub]取决于管子的封装、散热的方式。
3) 选择MOSFET的P_LIM
MOSFET在启动或输出短路时会有极大的功率消耗，限制P_LIM可以保护管子防止温度过高烧毁。通过3脚PROG电压的调节，设定P_LIM的大小。

P_LIM ≤0.7×﹛T_J(MAX)2-[﹙I²_MAX×R_DSON×R[sub]θ[/sub][sub]CA[/sub] ﹚+T_A(MAX)] ﹜/ R[sub]θ[/sub][sub]JC[/sub]

T_J(MAX)2一般取150℃，R_DSON 为MOSFET最高工作温度时的导通电阻。

V_PROG =P_LIM/(10×I_LIM)

V_PROG =V_REF×R10/(R9+R10)，V_REF为4V

4) 选择CT
选择合适的电容，保证输出启动时能完成输出电容的充电且不引起故障保护的动作。
5) 选择使能启动电压
EN端启动电压为1.35V，关闭电压为1.25V。利用此引脚，可以做输入欠压保护；用NTC做分压电阻，可以做为电源的过热保护。
6) 其他参数
l GATE驱动电阻，为了抑制高频振荡，通常取10Ω；
l PG端上拉电阻，保证吸收电流小于2mA；
l Vcc端旁路电容，取0.001 uF~ 0.1 uF。
使用总结：
l TPS2491是输出可自恢复型，如果希望能保护关断型，可采用TPS2490。
l EN端电压在1.5V以下且大于1.25V时，芯片工作经常不正常，驱动电压只有2~3V，MOSFET工作于线性区，导致过热烧毁。