芯耀
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你的手機(jī)電量低于1%時(shí)會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)，避免電池過(guò)放損壞——這背后的原理，和電源設(shè)計(jì)中的欠壓閉鎖（UVLO）如出一轍。在BUCK電路中，UVLO就像一道“安全門(mén)”，只有輸入電壓足夠時(shí)才允許系統(tǒng)工作，防止低壓導(dǎo)致芯片“過(guò)勞死”。
一個(gè)好的控制系統(tǒng)，各種工作條件都必須是明確的，什么樣的輸入對(duì)應(yīng)什么樣的輸出，也必須是明確的。尤其是工業(yè)控制系統(tǒng)，失控導(dǎo)致的損失可能相當(dāng)嚴(yán)重。
今天，手把手教你用電阻分壓器為BUCK電路配置UVLO閾值，讓電源設(shè)計(jì)更可靠！
01、UVLO是什么？
? 定義：UVLO（Undervoltage Lockout，欠壓閉鎖）是一種電路保護(hù)機(jī)制，用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輸入電壓。
? 作用：當(dāng)輸入電壓低于設(shè)定閾值時(shí)，UVLO強(qiáng)制關(guān)閉電源輸出，避免因電壓不足導(dǎo)致系統(tǒng)不穩(wěn)定、器件損壞甚至安全隱患。
? UVLO的雙閾值設(shè)計(jì)
啟動(dòng)閾值（V_START）：輸入電壓上升到該值時(shí)，電路開(kāi)始工作（例如6.5V）。
關(guān)斷閾值（V_STOP）：輸入電壓下降到該值時(shí)，電路停止工作（例如5V）。
滯回電壓（HYS）：防止電壓在閾值附近抖動(dòng)導(dǎo)致頻繁開(kāi)關(guān)（如6.5V啟動(dòng)后，需降至5V才關(guān)閉）。
? 典型應(yīng)用場(chǎng)景
電池供電設(shè)備（防止電池過(guò)放）
工業(yè)電源（應(yīng)對(duì)輸入電壓波動(dòng)）
汽車(chē)電子（抑制冷啟動(dòng)/拋負(fù)載電壓跌落）
02、TPS54561 UVLO工作原理
TPS54561的UVLO功能通過(guò)EN引腳實(shí)現(xiàn)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)關(guān)鍵模塊：
? 電壓比較器：檢測(cè)EN引腳電壓與內(nèi)部閾值（典型值V_ENA = 1.2V）。
? 滯回電流源：提供Ihys=3.4μA滯回電流，避免電壓抖動(dòng)導(dǎo)致的頻繁開(kāi)關(guān)。
參考規(guī)格書(shū)，TPS54561 EN引腳包括上拉電流源I1=1.2μA，滯回電流源Ihys=3.4μA，V_ENA = 1.2V（EN引腳閾值）。
使用兩顆分壓電阻配置UVLO閾值，具體公式如下：
03、TPS54561 UVLO配置方法
通過(guò)外部電阻分壓網(wǎng)絡(luò)調(diào)整UVLO的啟動(dòng)電壓（V_START）和關(guān)斷電壓（V_STOP）：
? 設(shè)計(jì)目標(biāo)：
輸入電壓≥6.5V時(shí)啟動(dòng)（在輸出電壓目標(biāo)值5V的基礎(chǔ)上增加1~3V的step，這里是5V+1.5V=6.5V）
輸入電壓≤5V時(shí)關(guān)閉（因?yàn)檩敵鲭妷耗繕?biāo)值是5V）
? 計(jì)算步驟：
計(jì)算R1/R_UVLO1：
R_UVLO1 = (V_START - V_STOP) / I_HYS
= (6.5V - 5V) / 3.4μA ≈ 442kΩ
計(jì)算R2/R_UVLO2：
R_UVLO2 = (V_ENA * R_UVLO1) / (V_START - V_ENA - I1*R_UVLO1)
≈ 90.9kΩ
04、關(guān)鍵設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)?
? 電阻精度：選擇1%精度的電阻，避免閾值漂移。
? 功耗權(quán)衡：分壓電阻不宜過(guò)?。ǖ湫椭?00k~1MΩ），避免靜態(tài)電流過(guò)大。
? EN引腳保護(hù)：當(dāng)VIN>9V時(shí)，EN引腳內(nèi)部齊納鉗位（5.8V）可能激活，需確保分壓后電壓≤5.8V。
05、小結(jié)
UVLO如同電源系統(tǒng)的“看門(mén)狗”，在電壓異常時(shí)果斷行動(dòng)。掌握TPS54561的UVLO設(shè)計(jì)，為您的電源方案加上一把“安全鎖”！
