Der Grund für das aktuelle Limit kann eher ein Geschäftsgrund als ein technischer Grund sein.

Das Design wurde möglicherweise von einem bestimmten Kunden für einen bestimmten Auftrag in Auftrag gegeben (begleitet von einem großen und lukrativen Auftrag) - wahrscheinlich in der Automobilindustrie, gemessen an der Produktvalidierungsspezifikation. Die Parameter in dem Brief wurden dann ein wesentlicher Bestandteil der Produktspezifikation. Da es sich bei Infineon um ein deutsches Unternehmen handelt, dürfte der ursprüngliche Kunde ein deutscher Automobilhersteller gewesen sein. Darüber hinaus ist Ihre Vermutung so gut wie meine.

Ebenso entstand der erste Mikroprozessor, den Intel jemals hergestellt hat, aus einer Provision eines Kundenunternehmens für den Tischrechnermarkt.

Wie das Unternehmen diesen Auftrag umsetzt, ist für den Kunden weniger wichtig: In diesem Fall war die Verwendung eines externen Isense-Widerstands vermutlich akzeptabel und ermöglicht es zumindest theoretisch jedem anderen Kunden, andere Strombegrenzungsspezifikationen durch Ändern des zu erfüllen Sensorwiderstand. Die interne Logik erfasst lediglich die Spannung an diesem Widerstand: Sie kann nicht wissen, wie hoch der Wert dieses Widerstands ist.

@DKNguyen ist richtig, dass das Gerät Gate-Ansteuerungsbeschränkungen aufweist - sowohl bei begrenztem Strom als auch bei relativ langsamen Anstiegs- / Abfallzeiten - und diese sind für den ursprünglichen Auftrag mit dem ursprünglich empfohlenen MOSFET ausreichend. Es ist gut, dass diese im Datenblatt klar angegeben sind, aber dieses Datenblatt ist in erster Linie so geschrieben, dass es den Kunden bei der Implementierung des ursprünglichen Auftrags zur Hand hält.

Die Verwendung des Geräts für andere Zwecke (z. B. eine 10-A-Versorgung) ist wahrscheinlich möglich, solange Sie alle anderen angegebenen Einschränkungen berücksichtigen (z. B. einen FET mit akzeptabler Gate-Kapazität und einen geeigneten Induktor auswählen).

Aber ich würde nicht erwarten, dass Infineon ein solches Design unterstützt oder unterstützt - Sie sind auf sich allein gestellt, insbesondere wenn Ihr Design sicherheitskritisch ist - es sei denn, Sie erhalten einen spezifischen Verzicht von Infineon, nachdem Sie Ihr Design mit einer ihrer FAEs überprüft haben.(Eine Kontaktaufnahme mit ihnen wäre eine gute Idee für eine ernsthafte Verwendung des Produkts. Sie könnten diese Hypothese zumindest bestätigen (oder korrigieren). Ich bezweifle jedoch, dass sie Ihr Design für weniger als hunderttausend Einheiten überprüfen werden.) Dies kann der Fall seinoder spielt für Ihre Zwecke möglicherweise keine Rolle, sollte jedoch beachtet werden, wenn Sie es außerhalb des Datenblattes verwenden.

Die angegebene Grenze von 2,3 A ist keine Grenze dessen, was die Steuerung aushalten kann, sondern eine Grenze, die von der Steuerung zum Schutz des restlichen Stromkreises durchgesetzt wird.Der 2,3A-Wert basiert auf der Referenzschaltung.

Sie können dieses Limit ändern.Siehe Abschnitt 7.10.2 im Datenblatt.Darin heißt es: "Der Spitzenstrom, den der Tiefsetzsteller liefern kann, wird durch die Spitzenstrombegrenzungsschwellenspannung VLIM und den Erfassungswiderstand RSENSE bestimmt."Anschließend wird eine Formel zur Berechnung eines neuen RSENSE für einen neuen Grenzwert angegeben.

Wenn Sie den erwarteten Spitzenstrom für ein bestimmtes Design ermitteln möchten, möchten Sie möglicherweise die Schaltung simulieren.Oder verwenden Sie einen praktischen Taschenrechner wie den Geldrechner unter http://schmidt-walter-schaltnetzteile.de/smps_e/smps_e.html Wenn Sie feststellen, dass Sie eine höhere Strombegrenzung basierend auf der Sim benötigen, passen Sie RSENSE an.

Die Gate-Ansteuerungsstromfähigkeit eines Controller-IC ist nicht unbegrenzt, sodass Sie nicht einfach einen unendlich großen MOSFET auf den Ausgang werfen können. Es kann andere einschränkende Faktoren geben, aber dies ist der einzige, den ich kenne.

EDIT: Es wurde darauf hingewiesen, dass die Angabe eines Stroms anstelle einer Gate-Ladungsgrenze ein Umweg wäre, da "es keine zuverlässige Möglichkeit gibt, die Gate-Ladung mit der aktuellen Kapazität zu korrelieren".

Es ist wahr, dass es keine zuverlässige Korrelation gibt. Woher kam dann die aktuelle Bewertung von 2,3 A auf der Titelseite? Sicher, es gibt keine verlässliche Korrelation für technische Zwecke , aber Sie können Dinge basierend auf der vorhandenen Technologie parken, wenn Ihr Ziel Marketingzwecke sind.

Bedenken Sie, dass ähnliche Stromwerte für MOSFETs auf der Titelseite angegeben sind, aber Sie können sie in der Praxis nicht erreichen (zumindest kann ich das nie), während \ $ R_ {dson} \ $ span>, der nützliche Parameter ist tiefer im Datenblatt vergraben.

Anstelle einer Gate-Ladungsgrenze (die die Kenntnis zu vieler Unbekannter über die Betriebsbedingungen des Endbenutzer-MOSFET erfordern würde) neigen diese DC-DC-Steuerungen dazu, einen Gate-Ansteuerungsstrom zu begraben, keine Gate-Ladungsgrenze tiefer in der Datenblatt.

Warum haben DC / DC-Wandler mit externem Mosfet eine Strombegrenzung?

Wenn ein zu hoher Strom durch die Komponente fließt, besteht auch die Gefahr einer Erwärmung viel und überschreiten die Sperrschichttemperatur.

Viele anständige Regler überwachen ihre eigene Sperrschichttemperatur und schalten ab. Die Strombegrenzung wird für Überstromszenarien verwendet, wenn die Temperatur der Komponenten nicht unbedingt so warm ist, der Stromkreis jedoch Strom in eine Last abgibt, die ein Feuer erzeugt Risiko.

Es gibt Verschmelzungsgrenzen, die verhindert werden müssen. Es gibt auch Grenzen für den Strom, der bei Verwendung von Induktoren angelegt wird (z. B. \ $ L_1 \ $ span> in Ihrem Bild). Sie möchten nicht, dass es magnetisch gesättigt wird.

Der betreffende Chip ermöglicht also die Verwendung eines \ $ R_ {SENSE} \ $ span> -Widerstands, der natürlich nicht verwendet werden muss, aber nicht verwendet wird ist normalerweise keine gute Idee.

Geräte, die externe MOSFETs steuern, können eine Vielzahl von Anwendungen haben, von denen jede ihre eigenen Anforderungen an Ausgangsspannung und Strom hat.

Es kann erforderlich sein, dass bei einem Kurzschluss der Last der Ausgangsstrom ein angegebenes Maximum nicht überschreitet, das die Leiterplatte selbst (vor übermäßigem Strom, der den Strompfad beschädigt), den MOSFET (der einen maximal zulässigen Strom aufweist) schützen kann ) und den Induktor (um ihn vor übermäßigen \ $ I ^ 2R \ $ span> Kupferverlusten zu schützen.

Wir können externe Stromgrenzen für einige Teile festlegen, die eine interne Stromgrenze haben (die normalerweise zum Wärmeschutz dient, jedoch nicht immer).

Das Einstellen einer Strombegrenzung, die nicht höher als die Anforderung der jeweiligen Anwendung ist, ermöglicht auch die Verwendung kleinerer Induktivitäten als sonst erforderlich (da die Begrenzung die Sättigung verhindert).

Die maximale Strombegrenzung in Ihrer Anwendung ist erforderlich, da die Body-Diode des MOSFET auch dann noch leitet, wenn der MOSFET ausgeschaltet ist.

Erstens ist die Strombegrenzung ein integrierter Schutz für Ihren externen FET, falls der FET während eines seltenen vorübergehenden Ereignisses einen gefährlichen Strompegel aufweist. Wenn Ihr FET beispielsweise für 20 A ausgelegt ist und Ihr normaler Betriebsstrom durch den Messwiderstand 10 A beträgt, können Sie den 20A-FET verwenden. Aber wer schützt Sie, wenn der Strom des Messwiderstands unter bestimmten Übergangs- oder Fehlerbedingungen plötzlich auf 30 A ansteigt? In einer DC / DC-Wandlerplatine befindet sich keine Sicherung, um Sie zu schützen.

Zweitens wird die Spannung am Erfassungswiderstand intern durch einen Verstärker mit fester Verstärkung verstärkt. Wenn die Spannung sehr groß ist, kann dies den internen Verstärker sättigen. Natürlich können Sie immer einen kleineren Widerstand wählen, um einen geringeren Spannungsabfall über dem Messwiderstand zu ermöglichen, aber auch die Strombegrenzung erfordert Genauigkeit. Der Hersteller möchte nicht riskieren, von den Spezifikationen abzuweichen, indem er nicht spezifiziert, welche Arten von Messwiderständen und Strombegrenzungen Sie anwenden können.

Drittens hängt die maximale Last, die ein DC / DC-Controller bewältigen kann, eng mit den Stabilitätsanforderungen des Controllers zusammen. Die Steuerung wird weniger stabil (weniger gute Leistung bei einem Stufenlastwechsel oder einem Versorgungswechsel), wenn der Laststrom sehr hoch ist. Abgesehen davon können Sie den maximalen Strom, der durch den Erfassungswiderstand fließt, anhand Ihres Vin / Vout-Verhältnisses im ungünstigsten Fall vorhersagen. Was ist Ihr Grund dafür, dass der Strom höher als die Strombegrenzung ist? Wenn dies daran liegt, dass Ihre Last steigt, würde ich sagen, dass eine FET-Änderung nicht ausreicht, da der Controller möglicherweise ein Stabilitätsproblem bei einer höheren als der Spezifikationslast aufweist.

Eigentlich kenne ich dieses Gerät ziemlich gut und möchte Ihnen helfen: Die Automotive-Anwendung widerspricht nicht einer Beschränkung, wie und wo Sie dieses Gerät verwenden können, sondern bestimmt lediglich, wie es qualifiziert und die Zuverlässigkeit überprüft wird (siehe AEC-Q100).

Der erste offensichtliche Grund, warum der Controller keine willkürlichen Lastströme verarbeiten kann, wurde bereits erwähnt. Es ist die begrenzte Strom- / Spannungstreiberfähigkeit des Gate-Treibers, die Sie daran hindert, MOSFETs mit niedrigerem RDSON zu verwenden, da diese mit einer höheren Gate-Ladung geliefert werden ...

Der zweite Grund wurde bisher nicht erwähnt, ist aber sehr wichtig. Diese Steuerung verwendet das sogenannte "Spitzenstrommodus" -Steuerschema. Dies ist der Hauptgrund, warum es einen Messwiderstand gibt, der den Schaltstrom in die Steuerung zurückführt. In einigen Appnotes oder in Ericksons "Fundamentals of Power Electronics" können Sie sich über die Prinzipien der "Peak Current Mode Control" informieren. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass Sie am Ende eine Steuerung erster Ordnung zur Ausgabe der Übertragungsfunktion haben, die leichter zu kompensieren ist. Zweitens benötigen Sie die Strommessung trotzdem, wenn Sie Ihr Gerät schützen und gegen Kurzschlussbedingungen schalten möchten. Diese Steuermethode schränkt jedoch die möglichen Induktivitätswerte ein, die Sie gegenüber dem Erfassungswiderstand und der eingestellten Ausgangsspannung auswählen können. Innerhalb des Reglers befindet sich eine künstliche Kompensationssteigung (die auch im Datenblatt dargestellt ist), die an die Stromsteigungen Ihres gemessenen Schalter- / Induktorstroms "angepasst" werden muss.

In Abschnitt 7.10.1 sehen Sie diese Einschränkung für den wählbaren Induktor. Wenn Sie für Ihre gewünschten Betriebsbedingungen rechnen, werden Sie feststellen, dass bei Auswahl des Induktors gemäß der angegebenen Formel die Welligkeit der Welligkeit bis zur oberen Strombegrenzung ausgeht.