AP61062Q：汽車級同步降壓轉(zhuǎn)換器的卓越之選

在汽車電子領域，電源管理芯片的性能和可靠性至關重要。今天要給大家介紹一款非常出色的汽車級同步降壓轉(zhuǎn)換器——AP61062Q，它在設計上有諸多亮點，能滿足汽車應用的嚴格要求。

文件下載：AP61062Q.pdf

產(chǎn)品概述

AP61062Q是一款符合汽車應用標準的同步降壓轉(zhuǎn)換器，輸入電壓范圍為2.3V至5.5V，可提供高達600mA的連續(xù)輸出電流。它將110mΩ的高端功率MOSFET和80mΩ的低端功率MOSFET完全集成，實現(xiàn)高效的降壓DC - DC轉(zhuǎn)換。采用恒定導通時間（COT）控制，減少了外部元件數(shù)量，具有快速瞬態(tài)響應、易于環(huán)路穩(wěn)定和低輸出電壓紋波的特點，并且采用SOT563封裝。

關鍵特性

汽車級認證與寬溫度范圍

該芯片通過了AEC - Q100認證，適用于汽車應用，工作溫度范圍為 - 40°C至 + 125°C，能在惡劣的汽車環(huán)境中穩(wěn)定工作。

寬輸入輸出電壓范圍

輸入電壓范圍為2.3V至5.5V，輸出電壓范圍為0.6V至3.6V，可靈活滿足不同汽車電子設備的供電需求。

高效能與低靜態(tài)電流

能夠提供600mA的連續(xù)輸出電流，參考電壓為0.6V ± 2%。在輕載5mA時，效率高達84%，脈沖頻率調(diào)制（PFM）模式下靜態(tài)電流低至15μA，有助于降低功耗。

多種保護功能

具備欠壓鎖定（UVLO）、輸入過壓保護（OVP）、峰值電流限制、谷值電流限制和熱關斷等保護電路，有效保護芯片和系統(tǒng)安全。

環(huán)保設計

完全無鉛，符合RoHS標準，無鹵素和銻，是“綠色”器件。

引腳說明

工作模式

脈沖寬度調(diào)制（PWM）模式

采用恒定導通時間控制，每個周期開始時，單觸發(fā)脈沖開啟高端功率MOSFET Q1一段固定導通時間tON，其計算公式為$t{ON}=frac{VOUT}{VIN cdot f{SW}}$。導通時間結(jié)束后，Q1關閉，低端功率MOSFET Q2開啟，當輸出電壓下降到低于輸出調(diào)節(jié)值時，Q2關閉，單觸發(fā)定時器復位，Q1再次開啟。

脈沖頻率調(diào)制（PFM）模式

在輕載條件下，AP61062Q可進入PFM模式以提高效率。輕載時，調(diào)節(jié)器自動降低開關頻率，當電感電流IL降至0時，進入不連續(xù)導通模式（DCM），此時Q1和Q2均關閉，負載電流由輸出電容提供。當VFB低于0.6V時，下一個周期開始，Q1開啟。

應用電路設計要點

輸出電壓設置

可通過外部電阻分壓器調(diào)節(jié)輸出電壓，R2可由公式$R2=frac{0.6 cdot R1}{VOUT - 0.6V}$確定。

電感選擇

電感值計算至關重要，可使用公式$L=frac{VOUT cdot (VIN - VOUT)}{VIN cdot Delta I{L} cdot f{SW}}$計算。對于AP61062Q，建議選擇?IL為最大負載電流600mA的30%至50%。一般推薦選擇0.47μH至2.2μH、直流電流額定值比最大負載電流高至少35%的電感，且電感的直流電阻應小于30mΩ。

輸入電容

輸入電容用于減少從輸入電源汲取的浪涌電流和芯片的開關噪聲，其RMS電流額定值應高于RMS輸入電流，通常選擇RMS電流額定值大于最大負載電流一半的電容。建議使用低ESR的電解或陶瓷電容，大多數(shù)應用中使用10μF或更大的陶瓷電容即可。

輸出電容

輸出電容用于保持輸出電壓紋波小，確保反饋環(huán)路穩(wěn)定，減少負載瞬變時輸出電壓的過沖和下沖。輸出電容的ESR主導輸出電壓紋波，可通過公式$VOUT{Ripple}=Delta I{L} cdot (ESR+frac{1}{8 cdot f_{SW} cdot COUT})$計算紋波大小。一般建議使用總電容為22μF的陶瓷電容。

PCB布局建議

由于AP61062Q工作時負載電流可達600mA，散熱是PCB布局的關鍵。建議頂層和底層使用2oz銅。輸入電容應盡可能靠近VIN和GND引腳，電感靠近SW引腳，輸出電容靠近GND引腳，反饋組件靠近FB引腳。若使用四層或更多層PCB，至少將第2層和第3層用作GND層以提高散熱性能，并在GND引腳和VIN引腳周圍及相應平面下方添加盡可能多的過孔以散熱。

總結(jié)

AP61062Q是一款性能出色的汽車級同步降壓轉(zhuǎn)換器，具有寬輸入輸出電壓范圍、高效能、低功耗、多種保護功能和環(huán)保設計等優(yōu)點。在設計汽車電子設備的電源模塊時，合理選擇和使用該芯片，并注意引腳連接、工作模式、應用電路設計和PCB布局等要點，能夠為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的電源供應。大家在實際應用中，有沒有遇到過類似芯片的設計挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。