如何与一个外部电源并行地使用XC9131H,用来配置一个“OR电路”

本文章将说明如何与一个外部电源并行地使用xc9131h,用来配置一个“or电路”。这个提出的解决方案很简单,因为:  
外置元器件数量少(如果使用状况允许,甚至可以不使用ldo)。
为了在这两种电源之间切换,不需要调整xc9131h的en和mode引脚的信号。
这一解释,不仅适用于xc9131h,而且还适用于xc9135c、xc9135k和xc9136n。我们将提到许多vset, vbat , vext和vout 。   以下是如何定义这些参照电压的:   vset:xc9131h用辅助电阻rfb1、rfb2 和内部基准电压vref试行设定的输出电压。 vbat:通过bat引脚提供给xc9131h的电池电压。
vext:来自外部电源的电压。如果使用了ldo,则为ldo的输出电压。 vout:“or 电路”的输出电压。这正是xc9131h电路的实际(actual)输出电压 – 而vset 只是xc9131h的输出电压的目标值(targeted)。当切断与外部连接的电池并且vset > vext时,vset 与vout 相等。  
4个电压都能从以下的电路图中看到。
在以上的电路图中,能看到 en = ‘high’ (ic使能) 并且mode = ‘low’ (ic工作于pwm/pfm模式)。如以前所述,当电路 工作时不需要调整这些电压电平。   我们有三种主要的情况:  
a) 不连接外部电源(usb, ac/dc适配器等)   在这种情况下,xc9131h 将为输出电路提供电源,并设定输出电压。  
b) 连接了外部电源并且其电压高于xc9131h的vset   在这种情况下,将由外部电源提供电路的输出。如以前所述,xc9131h 的en引脚为‘high’,所以xc9131h 正在工作, 但是,反馈到xc9131h的电压通知此ic输出电压过高,使ic基本上停止振荡(不再发送脉冲来导通两个集成的场效应管) 并且由xc6227提供输出。  
c) 连接了外部电源并且其电压低于xc9131h的vset   在这种情况下,xc9131h 通过反馈网络检测到输出电压比设定的目标 vset低许多。xc9131h 开始工作并且向输出端提供电流。   因此,外部电源的电压(如果使用一个ldo,将不是vext 而是ldo之前的电压)将低于vout,这意味着将流过逆向电流。如果使用一个ldo,类似包含防止逆向电流的xc6227,将不用担心这种电流,因为ldo和外部电源都将受保护。   但是,但如果外部电源能接收少量的逆向电流(如果认为外部电源足够理想地调整电压),甚至可以不要求增加ldo。
faq(设计上的限制)
为什么使用xc9131f时不能附带or电路?
只单独使用xc9131电路(也就是说不并行使用外部电源),建议用xc9131h取代xc9131f,其优点在于因为追加了提供为其cl 放电的功能。   但是,并行附带外部电源使用xc9131电路时,在pfm模式下并不能保证xc9131f正常工作。因当其输出电压(vset)低于vext时,有p-沟道驱动晶体管将处于导通‘on’的风险,将允许逆向电流从外部电源流入xc9131f。这个逆向电流会容易地损坏xc9131f。   在同样条件下(pfm模式,vbat < vset < vext),xc9131h的p-沟道驱动器将总是处于断开‘off’,这意味着将永远不会允许逆向电流通过ic的vout引脚流入ic。这种安全行为可保证xc9131h使用or电路。
为什么不能把mode引脚设定为‘high’?
通过把mode引脚设定为‘high’,xc9131h将完全工作在同步整流pwm模式。在这种模式下,两个集成场效应管中的一个总是会导通。这就是不建议采用这种配置的原因。   实际上,当vext 高于由xc9131h设定的输出电压(记住,称后者为vset),ic将尽可能地降低其占空比以至于输出电压能降低到与vset相同的电压值。
降低占空比意味着大多数时间把n-沟道晶体管调节到切断‘off’,并且因为晶体管不能同时成为切断‘off’,p-沟道晶体管将保持为‘on’。其结果在于逆向电流能通过其vout引脚穿透xc9131h,通过p-沟道晶体管流入并损坏xc9131h的内部电路。   为了回避这个问题,把mode引脚设定为‘low’,使xc9131h工作于pwm/pfm模式,这样两个晶体管都能同时成为‘off’。那样,能防止逆向电流通过vout引脚进入xc9131h。   能用简单的文字来综合这个状态,可以认为,当vset比vext低,xc9131h 难以提供任何电流,所以负载电流小。
概括归纳如下:   当mode引脚处于低‘low’,如果负载电流小,ic将工作于pfm模式。因为处于pfm模式,并且因为 vset < vext,p-沟道晶体管总是处于‘off’并且保护ic 不受逆向电流影响。   当mode引脚处于高‘high’,如果负载电流小,ic将工作于pwm模式。在这个模式,如果ic在1.2mhz产生振荡并且p-沟道驱动晶体管经常处于导通‘on’,将有一些逆向电流从vout流入vbat 。   注意:当然,当负载电流增加时,如xc9131h(其mode引脚设定为‘low’)从pfm转换为pwm,逆向电流将不成为任何问题。这是因为,当转换为pwm模式时,xc9131h将工作于持续导通模式,所以逆向电流将不再出现。

原文标题:如何与外部电源并行地使用xc9131h?送上超详细解决方案
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