教你如何設計更加小巧的大電流放大器

通常，在定義一種新器件以達到嚴格的汽車標準時，我們的團隊會看其它需要相同功能的系統(tǒng)，并且我們會設計跨所有這些應用的器件。這正是我們的團隊開發(fā)新型ALM2402（專為汽車應用設計的雙大電流運算放大器（運放））時發(fā)生的情況。

在定義ALM2402時，我們意識到許多汽車和工業(yè)系統(tǒng)均需要一種可驅(qū)動大電流電容性或電感性負載的運放。

在過去，常要求設計人員用分立組件來滿足這種需要。要用分立組件設計一種簡單的大電流放大器，您需要放大器、雙極結(jié)型晶體管（BJT）和二極管。圖1所示就是這樣的一個范例，通常用于電機驅(qū)動器應用。該實施方案可驅(qū)動解析器（用來測量電機軸旋轉(zhuǎn)角度）的勵磁線圈。您可在許多汽車和工業(yè)應用中找到放大器設計（如驅(qū)動電感性負載）。這種典型的解決方案會在電路板空間和輸出晶體管偏置方面給設計人員帶來挑戰(zhàn)。

此外，還需提供附加電路以實現(xiàn)過電流保護功能，這增加了分立實施方案的空間挑戰(zhàn)。沒有過電流保護功能，該系統(tǒng)會變“啞”。如果沒有任何保護功能，還將繼續(xù)燒毀電源。

圖1：驅(qū)動勵磁線圈的分立實施方案

為了比較，讓我們看看圖2所示用于驅(qū)動勵磁線圈的ALM2402實施方案。很簡單，對不對？無需外部晶體管的偏置，ALM2402最多可驅(qū)動400mA的電流通過每個通道。該電路體積很小，置于3mm × 3mm DRR封裝中，使設計人員能最大限度地減少他們的整體解決方案尺寸。

圖2：采用ALM2402-Q1的勵磁線圈驅(qū)動器

在大電流驅(qū)動應用中，保護功能是關鍵要求。ALM2402集成了多種系統(tǒng)保護功能，包括以下列項：

• 集成過電流保護功能

• 輸出對電池短路功能，適用情況：當串聯(lián)二極管從電池連接到器件的供電引腳時。過溫保護功能，可關斷器件，適用情況：當布局出錯或系統(tǒng)中的環(huán)境溫度超過規(guī)定時。

此外，該器件的標記引腳有一種便利功能，具備多種用途。當過溫事件發(fā)生時，標記志引腳變?yōu)榈碗娖?，從而允許用戶設計反饋機制以關閉系統(tǒng)。這些還可從外部下拉標記引腳以關閉運放，使運放進入睡眠模式，消耗很少的電流。對功耗至關重要的電池應用而言，該功能非常有用。