研究发现：SCT12A1在输出硬短路下的负载断开保护功能介绍
对于升压型电源转化器（BDCDCC，后文简称B），论同步类型还是非同步类型，输入端与输出之间由于转化器架构的制约，始终存在一条由输入端、经电感、再经二极管（非同步升压转换器）或开关MOSFET（同步升压转换器）的体二极管、至输出的电流通路。由于这条电流通路的存在，即使设备处于关闭状态，输出端始终有电压输出。这种在启动前不期望的输出电压，不仅会导致闭锁或故障，而且会增加的待机功率损耗。同时，在此种情况下，如果输出不慎接地短路，升压转换器输入与地形成通路导致瞬间电流过大，进而损坏器件，并在负载电路端造成灾难性故障。针对上述问题，本文将详细介绍SCT12A1负载断开功能（芯洲专利设计）在输出硬短路（H）状况下的硬短路保护功能，有效提高升压电源转化器的可靠性。
图1为典型开关型DCDC升压转换器电路，包括开关管Q1，续流管Q2，储能器件电感L，输出电容C。
图1B基本结构
在一个开关周期里，当开关闭合的时候，续流管Q2关断，输出电容C存的电荷与前级电感L和开关管Q1断开（此时C与电感L通过续流管Q2的寄生体二极管电气连接，由于该体二极管导通能力非常弱，故在介绍B型DCDC转换器时候简化为此时Q1与L断开），对后级电路放电。电感L，开关管Q1与输出形成单独回路。电源对电感充电，电感L储能。开关断开，由于电感的电流方向不能突变，电流继续从电感近输入端一侧流向输出端侧，续流管导通，此时，电感和电源的极性一致，给电容充电。在开关型DCDC升压转换器停止工作的状态下，一旦存在输入电压，从输入端经电感L，再经续流管Q2体直至输出端，从在一个不可避免的电流通路。由于这个通路的存在，即便转换器在停止工作状态下，输出端依旧有电压存在，既输入电压。也就是常说的负载未完全断开。在使用升压型DCDC转换器的电子器件中，负载的未完全断开，会增加整个关机状态下的功耗。对于现在越来越多的电池供电的移动设备，关机状态下的功耗会一次充电下电池的续航时间，也就是终端消费者口中的“电池漏电”现象。同时，由于输出端在关机状态下始终有电压存在，一旦发生输出端短路，输入端与地之间形成直接通路，瞬间产生巨大电流，但又不能通过关机的方式来保护整个，进而带来损坏转换器有源器件和整个负载的风险。
针对B存在不可控电流路径的问题，SCT12A1提供了如下解决方案，在转换器输出和负载端插入P沟道型MOSFET来断开负载并提供输出端短路保护。P型MOSFET的源极连接到SCT12A1的VOUT引脚。在VOUT引脚和P型MOSFET的源极需要接输出电容，以维持控制回路的稳定性。
SCT12A1硬短路保护功能的打嗝时间可以通过SS引脚与地之间电容容值不同进行调节。当硬短路保护被触发之后，SS引脚复位对地放电，内部5μA的电流源对SS引脚外接的电容进行充电。当SS电压超过12V后，再一次启动打嗝。打嗝时间可以通过公式1计算得到。
_SS=(C_SS*V_REF)I_SS(1)
其中：
SS：软启动时间
VREF:内部参考电压12V
CSS：SS引脚的对地电容
ISS：内部对SS引脚充电电流5A
外部P-FET选择
P-FET置于B输出端和负载端之间。发生短路时,VOUT_LOAD短路，而VOUT依旧正常输出。
图2短路时P-FET两端电气特性
硬短路保护时，B输出端在P-FET导通时候可以直接等效计算：
V_DS=V_OUT
I_(DS_DC)=I_OUT
外置P-FET的安全工作区（SOA,SOA）需要谨慎遵守。短路保护过程中，产生的热可以这样计算：
Q_FET=12×V_OUT×I_SHORT×_SHORT
例如，VOUT=12V,ISHORT=15A,SHORT=60，这样这样短路过程产生的热QFET为54J。
选择外置P-FET选择外置P-FET时候，需要流出足够的裕度，以保证P-FET在短路事件中不会被毁坏。接着上面假设的应用条件，在12V-VOUT1A-IOUT的条件下，P-FET的选择应该需要满足这样的要求：
V_DS≥12V
I_(DS_DC)≥1A
SOA36J
外部FET选择示例
FDMC612PZ-20VDS，-14AI,10CQF
CSD25404Q3-20VDS,-18AI,109CQTI
图3FFDMC612PZSOA
图4TICSD25404Q3
SCT12A1硬短路保护应用波形
图50A负载下输出硬短路（PFM）
VIN=36V,VOUT=9V,T=27oC
图63A负载下输出硬短路（PFM）
VIN=36V,VOUT=9V,T=27oC
参考设计文献：
SCT12A1产品介绍
SCT12A0产品介绍
期间电源模组也做了许多的调整，调转了产品研发的方向，为了更好的迎合市场的需求。芯洲科技股份有限公司是一家聚焦于高性能电源管理集成电路产品研发与销售的电源管理芯片厂家,中高压电源管理功率转换与控制的核心技术上持续打造国内领先地位，提供降压、升压转换器等多种产品。https://www.silicontent.com/https://www.silicontent.com/uploads/admin/image/20221019/1441966f7dd88071cbf6310cf39bd02d.png
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