Switching Regulator MP4558 Datasheet 정리 3

 

출처 : MPS MP4558 Datasheet

OPERATION

 

Thermal Shutdown

Thermal Shutdown은 chip이 지나치게 높은 온도에서 작동하는 것을 방지한다. 실리콘 다이의 온도가 상한치를 넘어가면 chip 전체가 꺼진다. 온도가 하한치 아래로 떨어질 때 chip이 다시 작동한다.

 

Floating Driver and Bootstrap Charging

외부 bootstrap capacitor은 floating power MOSFET에 전력을 공급한다. 이 floating driver는 rising threshold가 2.2V이고 150mV의 hysterisis를 갖는 자체 ULVO가 있다. 이 driver의 UVLO는SS와 연결되어 있어 만약 bootstrap 전압이 UVLO에 도달한다면, soft-start 회로는 리셋된다. 노이즈를 방지하려면, 리셋 전에 20us의 딜레이를 주어야 한다. 이 장치가 bootstrap UVLO 조건에서 벗어난다면, 리셋은 꺼지고 soft-start 동작이 재개된다.

 

내부의 전용 bootstrap regulator는 bootstrap capacitor을 약 5V까지 충전하고 조절한다. BST와 SW 노드 사이의 전압이 기준 전압보다 낮아지면, VIN에서 BST까지 연결된 PMOS pass transistor가 켜진다. 충전 전류는 VIN에서 BST 그 다음 SW로 흐른다. 외부 회로는 충전을 용이하게 하기 위해 충분한 전압 headroom을 가져야 한다.

 

VIN이 SW보다 충분히 큰 경우, bootstrap capacitor은 충전된다. Power MOSFET이 ON인 경우, VIN는 SW와 거의 같으므로 bootstrap capacitor는 충전될 수 없다. 외부 diode가 켜지면 VIN과 SW의 차이는 최대가 되므로 충전하기 가장 좋은 시기가 된다. Inductor에 전류가 흐르지 않는다면 SW는 출력 전압 VOUT과 같기 때문에 VIN과 VOUT의 전압차는 bootstrap capacitor을 충전할 수 있다. 높은 duty-cycle 작동 조건 하에서는 bootstrap 충전 가능 기간이 작기 때문에 bootstrap capacitor가 충분히 충전되지 않을 수 있다. 회로 내부에 충분한 전압이 없고 bootstrap capacitor이 충전되어있지 않다면, 추가 외부 회로를 통해 bootstrap 전압이 정상 작동 영역에 있도록 보장할 수 있다. Application 섹션의 External Bootstrap Diode 참조. Floating driver의 대기 전류는 약 20uA이다. SW 노드에서의 bleeding current가 아래의 값보다 높아야 한다.

 

IO + VO/(R1+R2) > 20uA