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5V_6A/4A高性能小體積低EMI同步降壓轉(zhuǎn)換器

pc16211 ? 來源:pc16211 ? 作者:pc16211 ? 2024-04-15 19:30 ? 次閱讀
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概述

PCD1500是一個(gè)非常小、高效、低噪音同步 6A降壓直流/直流變換器,從 2.5V到 5.5V 的輸入電源運(yùn)行。該變換器使用固定開關(guān)頻率,在 1MHz到 10MHz時(shí)進(jìn)行峰值電流模式控制,最小開關(guān)時(shí)間低至 22ns,通過較小的外部組件實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)。低 EMI封裝架構(gòu)可以最大限度地減少 EMI排放。

PCD1500在低噪聲的強(qiáng)制連續(xù)或脈沖跳越模式下運(yùn)行,或低波紋低功耗模式運(yùn)行,在輕負(fù)載下高效運(yùn)行,非常適合電池供電系統(tǒng)。芯片調(diào)節(jié)輸出電壓低至 500mV,在強(qiáng)制連續(xù)工作模式下,精度為±1%。其他功能包括輸出過壓保護(hù)、短路保護(hù)、熱關(guān)機(jī)、時(shí)鐘同步以及 100%占空比工作。該設(shè)備有 12引腳 2mm × 2mm × 0.74mm LQFN封裝,帶有裸露的焊盤,具備低熱阻特性。

產(chǎn)品特性

輸入電壓: 2.5V至 5.5V輸出電壓: 0.5V至 VIN輸出電流: 6A/4A ± 1%全溫度范圍輸出電壓精度8 mΩ NMOS, 31 mΩ PMOS可編程開關(guān)頻率: 1MHz至 3MHz或 3MHz至 10MHz峰值電流模式控制: 22ns最小導(dǎo)通時(shí)間寬帶寬、快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)精確 400mV使能閾值100%占空比工作模式電源良好、內(nèi)部補(bǔ)償和軟啟動(dòng)低 EMI封裝架構(gòu)熱限制結(jié)溫范圍為 TJ=-40°C to +150°C

應(yīng)用

通信、服務(wù)器、電信汽車、工業(yè)、通信分布式直流供電(POL)FPGA、ASIC、μP核心用品電池供電系統(tǒng)

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PCD1500 工作在三種不同的模式下,由 MODE/SYNC 引腳設(shè)置:脈沖跳躍模式(當(dāng) MODE/SYNC 引腳設(shè)置為低),強(qiáng)制連續(xù)模式(當(dāng) MODE/SYNC 引腳設(shè)置為浮動(dòng))和低功耗模式工作(當(dāng) MODE/SYNC 引腳設(shè)置為高)。

在脈沖跳躍模式下,振蕩器連續(xù)工作, SW 上升沿與時(shí)鐘對(duì)齊。負(fù)電感電流是不允許的,在輕負(fù)載期間,開關(guān)脈沖被跳過以調(diào)節(jié)輸出電壓。

在強(qiáng)制連續(xù)模式下,振蕩器連續(xù)工作。頂部開關(guān)每一個(gè)周期都打開,并允許通過電感電流在輕負(fù)載時(shí)變負(fù)來保持輸出調(diào)節(jié)。這種模式允許器件以固定頻率運(yùn)行,輸出紋波最小。在強(qiáng)制連續(xù)模式下,如果電感電流達(dá)到 IREV_MAX(進(jìn)入SW 引腳),底部開關(guān)將在剩余的周期內(nèi)關(guān)閉以限制電流。

在低功耗模式下且負(fù)載較輕時(shí),輸出電容被充電到一個(gè)略高于其調(diào)節(jié)點(diǎn)的電壓,穩(wěn)壓器進(jìn)入睡眠狀態(tài)。在此期間,變換器的大部分電路都會(huì)關(guān)閉,輸出電容提供負(fù)載電流,這有助于節(jié)省輸入功率。當(dāng)輸出電壓降到預(yù)設(shè)值以下時(shí),開始另一個(gè)低功耗周期。 休眠時(shí)間隨著負(fù)載電流的增大而減小。在低功耗模式下,變換器將在輕負(fù)載時(shí)處于低功耗,而在高負(fù)載時(shí),它將在固定頻率 PWM 模式下工作

應(yīng)注意 PCB 的布局,以確保 PCD1500 的良好散熱。將封裝底部的外露墊(引腳 13)連接到最靠近表面層的應(yīng)用電路下的一個(gè)大的、不間斷的接地平面上。盡可能多地放置通孔以減少熱阻抗和電阻抗。將地線引腳(引腳 4、 7)直接焊接到頂層的接地平面上。通過多個(gè)散熱通孔將頂層接地平面與下層接地平面連接起來。這些層將傳導(dǎo)由 PCD1500散發(fā)的熱量。結(jié)溫 TJ由環(huán)境溫度 TA計(jì)算得到: TJ = TA + PD ? θJA

在引腳配置部分提到的 θJA = 51°C/W 的值是按照 JEDEC標(biāo)準(zhǔn) 2S2P 測(cè)試的 PCB,該 PCB 沒有很好的熱通孔。如果測(cè)試的 PCB 有低熱阻通孔, θJA將減少多達(dá) 10°C/W,這是一個(gè)高達(dá) 20%的改進(jìn),熱通孔的重要性就變得很明顯。同樣,擁有更多更大、不間斷和更高銅重量的地面平面可以改善熱阻,這對(duì) θJA同樣具有主導(dǎo)作用。當(dāng)環(huán)境溫度接近最大結(jié)溫額定值時(shí),最大負(fù)載電流應(yīng)降額。PCD1500 內(nèi)部的功耗是通過計(jì)算效率測(cè)量的總功耗并減去電感損耗來估計(jì)的。

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審核編輯 黃宇

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