芯耀
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你的手機電量低于1%時會自動關(guān)機，避免電池過放損壞——這背后的原理，和電源設(shè)計中的欠壓閉鎖（UVLO）如出一轍。在BUCK電路中，UVLO就像一道“安全門”，只有輸入電壓足夠時才允許系統(tǒng)工作，防止低壓導(dǎo)致芯片“過勞死”。
一個好的控制系統(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)計更可靠！
01、UVLO是什么？
? 定義：UVLO（Undervoltage Lockout，欠壓閉鎖）是一種電路保護機制，用于監(jiān)測系統(tǒng)輸入電壓。
? 作用：當(dāng)輸入電壓低于設(shè)定閾值時，UVLO強制關(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
啟動閾值（V_START）：輸入電壓上升到該值時，電路開始工作（例如6.5V）。
關(guān)斷閾值（V_STOP）：輸入電壓下降到該值時，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導(dǎo)致頻繁開關(guān)（如6.5V啟動后，需降至5V才關(guān)閉）。
? 典型應(yīng)用場景
電池供電設(shè)備（防止電池過放）
工業(yè)電源（應(yīng)對輸入電壓波動）
汽車電子（抑制冷啟動/拋負(fù)載電壓跌落）
02、TPS54561 UVLO工作原理
TPS54561的UVLO功能通過EN引腳實現(xiàn)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含兩個關(guān)鍵模塊：
? 電壓比較器：檢測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，避免電壓抖動導(dǎo)致的頻繁開關(guān)。
參考規(guī)格書，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
通過外部電阻分壓網(wǎng)絡(luò)調(diào)整UVLO的啟動電壓（V_START）和關(guān)斷電壓（V_STOP）：
? 設(shè)計目標(biāo)：
輸入電壓≥6.5V時啟動（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時關(guān)閉（因為輸出電壓目標(biāo)值是5V）
? 計算步驟：
計算R1/R_UVLO1：
R_UVLO1 = (V_START - V_STOP) / I_HYS
= (6.5V - 5V) / 3.4μA ≈ 442kΩ
計算R2/R_UVLO2：
R_UVLO2 = (V_ENA * R_UVLO1) / (V_START - V_ENA - I1*R_UVLO1)
≈ 90.9kΩ
04、關(guān)鍵設(shè)計注意事項?
? 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?。ǖ湫椭?00k~1MΩ），避免靜態(tài)電流過大。
? EN引腳保護：當(dāng)VIN>9V時，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“看門狗”，在電壓異常時果斷行動。掌握TPS54561的UVLO設(shè)計，為您的電源方案加上一把“安全鎖”！
