圖4

當(dāng)輸出電壓為0時，一個下限箝位電路可防止限流值趨近于0。箝位電壓為固定值0.2V（FLB引腳，或4mV Vsense），對于本設(shè)計，它相當(dāng)于約16A。當(dāng)輸出電壓提高時，限流值隨之緩慢上升。該閾值由FLB引腳上的分壓器設(shè)置，所用基準電壓等于VSENSEREG X 50。此電壓應(yīng)足夠低，以免任何預(yù)期的VOUT負載階躍影響限流值。PWRGD輸出也是從FLB引腳的電平獲得。如果目標值為10.3V，則可知分壓器的頂部電阻為100KΩ，底部電阻為12KΩ。
本部分關(guān)鍵指標/元件選擇小結(jié)：
VPG=10.3V
RFLB_TOP=100kΩ
RFLB_BOT=12kΩ

MOSFET安全工作區(qū)域分析
下一步是檢查MOSFET數(shù)據(jù)手冊中的SOA曲線，確定它能耐受最差情況FET功率的時間，進而確定適當(dāng)?shù)亩〞r器電容值。在多FET解決方案中，必須假定在這類的上電事件中，單個FET能夠消耗100%的功率，這是因為各FET的Vth電平可能不同，調(diào)節(jié)過程中可能只有一個FET導(dǎo)通。

短路情況下，可以假設(shè)FET的Vds約為12.6V（假設(shè)源極接GND）。由于存在線路阻抗，實際值可能低于此值。

然而，從FET功率與Vout的關(guān)系曲線可知，這種關(guān)系不具單調(diào)性。如圖5所示，F(xiàn)ET的最差情況功率約在6.3V（Vin的50%）。

圖5

用2.5的減額因數(shù)對其進行減額，得到135A。在MOSFET的SOA圖上，6.3V線與135A線相交可得到大約0.8ms（見圖6）。

圖6

應(yīng)注意，某些FET的SOA功率線并不總是表示恒定的功率乘積，應(yīng)當(dāng)進行檢查，如果該線不是恒定的功率，則應(yīng)檢查更多點。例如，在IFLBMIN=16A的情況下檢查13.2V的VMAX，減額至40A。這種情況下，6.3V SOA非常相似。如果對故障濾波器沒有特定要求，建議進一步降低此值，以考慮SOA容差和不精確性的影響。假設(shè)降低50%，變?yōu)?.4ms。

本部分關(guān)鍵指標/元件選擇小結(jié)：
TSOA_MAX=400μs

上電分析
選定定時器后，現(xiàn)在必須檢查負載電容是否有足夠的時間來完成上電，這是通過啟動電流曲線與限流值相交的時間，即定時器在上電期間的有效時間來確定的。

圖7

在上電階段，由于負載電容需要浪涌電流，控制器通常會達到限流值。如果TIMER引腳設(shè)置的時間不足以讓負載電容完成充電，MOSFET就會被禁用，系統(tǒng)將無法上電。我們可以使用折返系統(tǒng)的平均限流值，估算上電時間。由于所需的時間超過已確定的SOA限值，系統(tǒng)將無法使該大小的負載電容完成上電。為了解決這一問題，上電時需要將浪涌電流降至熱插拔控制限值以下，具體實現(xiàn)方法是提高有效柵極電容，使上電時間變慢，浪涌電流減小。這樣，浪涌便通過一個開環(huán)源極跟隨器系統(tǒng)而得到控制。為了避免超過限流值(16A)，選定合適的柵極電容，使浪涌電流降至約10A。

本部分關(guān)鍵指標/元件選擇小結(jié)：
CGATE=15nF
TPOWERUP=7.5ms

定時器電容
確定MOSFET SOA要求并獲得滿意的上電時間后，現(xiàn)在就可以得到TIMER電容值約為22nF。

啟動時MOSFET中的功率
作為最后一步，我們需要檢查啟動時FET消耗的功率是否在MOSFET的SOA限值以內(nèi)。負載電容充電所需的能量可以通過下式計算：
PMOSFET=TRISE/RthIA =60/40=1.5W
如果我們再次檢查SOA，可以發(fā)現(xiàn)6.3V和22A對應(yīng)于10ms以上的值，滿足SOA限制要求。