MP2451电容计算及自举二极管选型

你好
1、请问MP2451的BST脚和SW脚之间的电容C4作用是什么,具体应该怎样计算呢?手册上也没找到关于这个电容的作用和计算方法;
2、自举二极管的选型应该满足哪些条件参数呢?

您好!BST电容目的是驱动上管Gate,提供比Source高5V的驱动电压。每颗芯片所需BST的驱动能力不同,BST电容请直接按照规格书标识的推荐值使用。


D1是续流二极管,在Buck上管关闭时给电感电流提供续流回路,维持输出电压。根据SW波形最高点电压选取最大耐压值(一般建议高于SW管脚耐压40V),输出电流最大值乘以1.5倍进行选型,选择快恢复肖特基二极管:可知,B140可以满足要求。下图是EV2451-T-02A的推荐电路:

目前有新一代产品 MP2457 (monolithicpower.cn),芯片内部集成了上下管,与MP2451是P2P,可以省掉外围续流二极管。

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你好,还有以下问题烦请帮忙解答,谢谢!
1、手册上只给出了输出5V时的电容的值,那如果输出为DC12V或其他值呢?这个电容应该怎样计算呢?
2、按手册中MP2451的功能框图,C4是并联到BST和SW脚的,而你画的这个电容位置跟手册上的不一样;
3、C4具体是怎样举高5V的驱动电压呢?

您好!MP2451或MP2457芯片内的自举电容充放电原理都是一样的,核心是电容两端电压不能突变,可用下图进行说明。
输入上电瞬间,BST充电过程:


BST电容充满后,电容放电,给上管进行驱动,Vth=5V可以令上管完全饱和导通。

下管导通,BST电容继续进行充电,根据左侧芯片内的压控电流源电路,始终保证BST电容两端压差为5V,使得上管NMOS可以完全饱和导通。

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MP2451 12V输出参数在MP2451规格书Table3中已经给出:
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我是疑问是BST电容在不同电压下怎么计算取值?比如输出12V或输出15V。上图中给出的表中是C3的取值,顺便了解下这个C3有什么作用?

  1. BST电容用于驱动上管,可以理解为上管导通时驱动所需的能量是由BST电容供给的,因此BST电容比MOS的GS间的寄生电容大一个数量级就足够。大多数DCDC的BST电容选择100nF即可,与输入输出条件关系不是很大,按照参考设计取值即可。
  2. BST电容的耐压要求不高,只要高于芯片的驱动电压即可。对于常规5V驱动的DCDC,BST电容可选16V/25V耐压,更高耐压亦可。

Table 3中的C3是前馈电容,主要为了调节系统的环路响应,电容取值需要综合环路测试结果进行确定,一般直接使用规格书Table 3中的参数即可保证稳定的环路设计。
具体关于前馈电容的介绍可以观看MPS电源小课堂: MPS电源小课堂:巧用RT电阻和前馈电容改善动态问题 - 视频 - 支持 (monolithicpower.cn)