ENGLISH 简体中文 日本語 한국어  

    로그인 | 회원가입 


   
 
키워드나 부품번호를 입력해주세요    




기준 설계 4374

APD (Avalanche Photodiode) 바이어싱 애플리케이션을 위한 전원 및 정밀한 전류 모니터

저자: Subbarami Reddy

개요: 이 기준 설계는 APD 바이어싱 애플리케이션의 전원 및 전류 모니터링 요구사항을 만족하는 회로를 제공한다. MAX15031 DC-DC 컨버터를 기반으로 하는 이 애플리케이션 회로는 2.7V ~ 11V 입력 전원 전압 범위에서 70V, 4mA, DC-DC 전원 컨버터를 제공한다.

아래에는 애플리케이션의 세부 회로도 (그림 1) 및 BOM(표 1)과 함께 이 기준 설계의 주요 규격이 나와 있다.

설계 규격 및 구성
  • 2.7V ~ 11V의 넓은 입력 전원 전압 범위
  • 출력 전압: 70V
  • 출력 전류: 4mA
  • 스위칭 주파수: 400kHz 고정
  • 동작 온도 범위: -40°C ~ +125°C
  • 초소형, 8mm x 12mm 회로 풋프린트

기준 설계 회로도

그림 1은 2.7V ~ 5.5V 입력 범위에 대한 기준 설계 회로도를 보여준다. CP 핀을 VIN에 연결하고 차지 펌프 커패시터(C3)를 제거하면 동일한 회로를 5.5V ~ 11V 범위의 입력에 사용할 수 있다.

Figure 1. Schematic of the MAX15031 boost converter for FSW = 400kHz (fixed).
그림 1. FSW = 400kHz(고정)의 MAX15031 부스트 컨버터 회로도

표 1. BOM (Bill of Materials)
명칭 설명 부품 풋프린트 제조사 수량
C1 1µF, 10V 커패시터 GRM155R61A105KE15 0402 Murata 1
C2, C4 0.1µF, 16V 커패시터 GRM155R71C104KA88 0402 Murata 2
C3, C6 0.01µF, 25V 커패시터 GRM155R71E103KA01D 0402 Murata 2
C5, C8 0.1µF, 100V 커패시터 GCM21BR72A104KA37L 0805 Murata 2
C7 0 커패시터 Open 0402 Open 1
D1 100V, 150mA Schottky 다이오드 BAT46W-7-F SOD-123 Diodes Inc. 1
L1 4.7µH 인덕터 ME3220-472MLB 3mm x 3mm Coilcraft 1
R1 348kΩ 저항 SMD, 1%, 0.125W 0402 Vishay 1
R2 6.34kΩ 저항 SMD, 1%, 0.125W 0402 Vishay 1
R3, R6 10kΩ 저항 SMD, 1%, 0.125W 0402 Vishay 2
R4 100Ω 저항 SMD, 1%, 0.125W 0402 Vishay 1
R5 3.16kΩ 저항 SMD, 1%, 0.125W 0402 Vishay 1
U1 MAX15031 부스트 컨버터 MAX15031ATE+ 16-TQFN-EP Maxim 1

설계 성능을 보여주는 파형

그림 2그림 3은 그림 1 회로의 성능을 보여준다. LX 노드 전압으로부터 컨버터가 불연속 동작 모드에서 동작한다는 것을 알 수 있다. 회로는 70V 출력(VOUT)용으로 설계되었으며 입력(VIN)은 3.3V로 유지된다.

Figure 2. VIN (Channel 1), VOUT (Channel 2), and APD (Channel 3) at 3.3V input.
그림 2. 3.3V 입력에서 VIN(채널 1), VOUT(채널 2), APD (채널 3)

Figure 3. LX node voltage (Channel 1), VOUT (Channel 2), and APD output (Channel 3) at VIN =3.3 V with an APD current of 4mA.
그림 3. VIN = 3.3V 및 4mA의 APD 전류에서 LX 노드 전압(채널 1), VOUT(채널 2), APD 출력 (채널 3)

Figure 4. Input ripple (Channel 1) and output ripple (Channel 2) at VIN = 3.3V with an APD current of 4mA.
그림 4. VIN = 3.3V 및 4mA의 APD 전류에서 입력 리플 (채널 1) 및 출력 리플 (채널 2)

그림 4는 입력 전압이 3.3V로 유지되고 부하 전류가 4mA일 때 입력 (VIN) 및 출력 (VOUT) 리플을 보여준다.

그림 5는 전류가 전류 제한에 도달할 때 RLIM을 통과하는 전압을 보여준다. 이 경우 전류 제한은 4mA로 설정된다. 전류 제한에 도달할 때 RLIM을 통과하는 전압은 1.245V이다.

Figure 5. APD (Channel 2), VIN (Channel 3), and APD current-monitoring output across RLIM (Channel 4) at 4mA of APD current.
그림 5. 4mA의 APD 전류에서 APD(채널 2), VIN (채널 3) 및 RLIM을 통과하는 APD 전류 모니터링 출력 (채널 4)

효율 측정

전체 시스템의 효율은 3.3V 및 5V 입력, 0 ~ 4mA 사이의 가변 부하 전류를 사용하여 테스트 결과로부터 측정되었다. 그림 6은 70V 출력에 대한 효율 곡선을 보여준다.

Figure 6. Efficiency versus load current with 3.3V and 5V inputs.
그림 6. 3.3V 및 5V 입력에서 효율 대비 부하 전류

보드 설계

그림 7은 초소형, 12mm x 8mm 회로 보드로 제공되는 이 기준 설계의 레이아웃을 보여준다. 그림 8그림 9는 각각 상단 및 하단 레이어 부품을 보여준다.

Figure 7. Board layout of the reference design, which measures 12mm x 8mm.
그림 7. 12mm x 8mm 크기의 기준 설계 보드 레이아웃

Figure 8. Top-layer components.
그림 8. 상단 레이어 부품

Figure 9. Bottom-layer components.
그림 9. 하단 레이어 부품


관련 부품  APP 4374: Mar 31, 2009
MAX15031 APD 바이어스 애플리케이션용 80V, 300mW 부스트 컨버터 및 전류 모니터 전체 데이터 시트
(PDF, 476kB)
무료 샘플

자동 업데이트
관심 분야의 애플리케이션 노트가 나올 때 자동으로 업데이트를 원하십니까? 그렇다면 EE-Mail™을 신청하십시오.


We Want Your Feedback!



의견을 보내주세요!
위 내용이 도움이 되셨나요?
여러분의 의견을 기다립니다 — Maxim은 보내주신 정정이나 제안사항을 반영하고 있습니다. 이 페이지를 평가하고 의견을 보내주십시오.

 

다운로드, PDF 형식다운로드, PDF 형식 (148kB)
 AN4374, AN 4374, APP4374, Appnote4374, Appnote 4374

        •         •         •     개인정보보호 정책     •     법적 고지

    Copyright © 2009 by Maxim Integrated Products