圖1 異步BUCK和同步BUCK示意圖

 

圖2 同步BUCK軟起動階段反向電感電流示意圖

 

原因是同步BUCK在軟起階段，如果輸出端是帶電池或者其他大容性負載情況，重啟時輸出端極易殘餘一定的電壓。而同步BUCK在zai軟ruan起qi動dong階jie段duan，其qi上shang管guan驅qu動dong信xin號hao占zhan空kong比bi會hui從cong小xiao到dao大da逐zhu周zhou期qi釋shi放fang。這zhe就jiu造zao成cheng每mei個ge周zhou期qi電dian感gan電dian流liu上shang升sheng值zhi無wu法fa彌mi補bu由you於yu殘can餘yu電dian壓ya造zao成cheng的de反fan向xiang電dian感gan電dian流liu跌die路lu值zhi。再zai加jia上shang同tong步buBUCK天然支持FCCM模式，電感電流會反向不斷增大
，以至於無法遏製。如圖2所示，在這種情況下
，過大的反向電感電流會導致電感飽和或者下管過流損壞
，對電路造成不可逆的傷害。

 

為了解決這個問題，最直接有效的方法是在同步BUCK軟啟動階段引入二極管仿真模式，讓下管MOSFET驅動強製拉低，隻讓其寄生的反並聯二極管參與工作。TI在工業界應用極其廣泛的同步BUCK控製器LM5116，就自帶這個功能。下圖3表明了LM5116內部實現該功能的邏輯圖

，在LM5116軟起動階段
，其通過比較SW和DEMB點電壓判斷電感電流是否為負值。若電感電流為負值，內置的比較器會主動拉低下管MOSFET驅動信號，以強製同步BUCK進入二極管仿真模式，以保護電路不被過大的負電感電流損壞。這個特性
，也讓LM5116在市場上廣受歡迎。

 

圖3 LM5116內部框圖和二級管仿真模式實現圖

 

當然，除了上述LM5116自帶的集成功能之外，本文也在下麵介紹了怎麼用分立的方案更靈活地在其他同步BUCK設計中搭建二極管仿真模式以保護下管MOSFET。以半橋驅動LM5102為例
，見圖4。

 

圖4 基於LM5102/TLV6742/LM2903搭建的分立二極管仿真模式實現方案

 

TI的半橋驅動器LM5102，以其死區時間可控
，雙入雙出的架構優點，倍受電源設計市場的喜愛。在圖4中
，利用TLV6742運放搭建下管低邊電流信號同向放大電路。當電感電流為一定負值時，超過設定的閾值，會觸發比較器LM2903輸出電平跳變為高，從而輸出關斷信號。該關斷信號連接到LM5102下管PWM信號輸入端的製動MOSFET驅動極
，從而拉低LM5102下管輸入端信號，以強製讓同步BUCK進入二極管仿真模式。

 

 

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