SGM66075：高效同步升壓轉(zhuǎn)換器的卓越之選

在電子設(shè)備的電源管理領(lǐng)域，高效、穩(wěn)定且功能豐富的升壓轉(zhuǎn)換器一直是工程師們追求的目標(biāo)。SGM66075作為一款高性能的同步升壓轉(zhuǎn)換器，以其獨(dú)特的設(shè)計(jì)和出色的性能，為眾多應(yīng)用場(chǎng)景提供了理想的電源解決方案。

文件下載：SGM66075.pdf

一、產(chǎn)品概述

SGM66075是一款高功率密度的同步升壓轉(zhuǎn)換器，集成了低導(dǎo)通電阻（ (R_{DSON}) ）的旁路開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的高效能量傳輸。它具有2MHz（典型值）的開(kāi)關(guān)頻率，在輕載時(shí)可工作于I2C可編程的PFM模式，以最大化效率。其輸入電壓范圍為2.3V至5.3V，啟動(dòng)后可低至2.1V工作，輸出電壓可通過(guò)I2C接口在2.85V至5.0V之間以50mV的步長(zhǎng)進(jìn)行編程。

二、關(guān)鍵特性剖析

（一）高效率表現(xiàn)

在 (V{IN }=3.3V) 、 (V{OUT }=3.4V) 、負(fù)載電流為1A的條件下，效率高達(dá)96.7%。這一出色的效率表現(xiàn)有助于降低功耗，延長(zhǎng)電池續(xù)航時(shí)間，尤其適用于對(duì)功耗敏感的便攜式設(shè)備。

（二）寬輸入電壓范圍

2.3V至5.3V的寬輸入電壓范圍，以及啟動(dòng)后可低至2.1V的工作能力，使得SGM66075能夠適應(yīng)多種電源輸入，如單節(jié)鋰離子電池等。這為設(shè)計(jì)帶來(lái)了更大的靈活性，可滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

（三）可編程輸出電壓

輸出電壓可在2.85V至5.0V之間進(jìn)行編程，并且有不同的默認(rèn)輸出電壓選項(xiàng)（如SGM66075默認(rèn)3.4V，SGM66075 - 3.6默認(rèn)3.6V）。這種可編程性使得工程師能夠根據(jù)具體應(yīng)用需求精確調(diào)整輸出電壓，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性。

（四）大電流輸出能力

在 (V{OUT }=3.4V) 、 (V{IN } ≥2.7V) 的條件下，能夠提供≥5A的峰值輸出電流，可滿足高功率負(fù)載的需求，如智能手機(jī)、平板電腦等設(shè)備中的處理器、顯示屏等。

（五）集成旁路模式

集成了9mΩ的旁路開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)旁路模式。當(dāng)輸入電壓高于編程的輸出電壓時(shí)，自動(dòng)切換至旁路模式，以提高系統(tǒng)效率。同時(shí)，還具備低功耗旁路模式，可進(jìn)一步降低靜態(tài)電流。

（六）豐富的保護(hù)功能

具備短路保護(hù)、過(guò)流保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)等多種保護(hù)功能，可有效保護(hù)設(shè)備免受異常情況的損壞，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

三、工作模式詳解

（一）自動(dòng)旁路模式

在自動(dòng)旁路模式下，當(dāng)輸入電壓高于目標(biāo)輸出電壓約100mV時(shí)，經(jīng)過(guò)6μs后，旁路開(kāi)關(guān)開(kāi)啟，升壓操作禁用；當(dāng)輸入電壓低于目標(biāo)輸出電壓時(shí)，升壓功率FET立即開(kāi)始切換，旁路FET在約7μs后關(guān)閉。這種自動(dòng)切換機(jī)制能夠確保在不同輸入電壓條件下，系統(tǒng)都能高效穩(wěn)定地工作。

（二）強(qiáng)制旁路模式

可通過(guò)配置寄存器將設(shè)備設(shè)置為強(qiáng)制旁路模式，此時(shí)升壓開(kāi)關(guān)禁用，僅通過(guò)旁路開(kāi)關(guān)將輸入電壓直接傳輸?shù)捷敵觯m用于輸入電壓始終高于輸出電壓的場(chǎng)景。

（三）低功耗旁路模式

在低功耗旁路模式下，設(shè)備會(huì)關(guān)閉更多電路，以實(shí)現(xiàn)比強(qiáng)制旁路模式更低的靜態(tài)電流，有助于進(jìn)一步降低系統(tǒng)功耗。

四、應(yīng)用設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）典型應(yīng)用電路

SGM66075可作為便攜式設(shè)備的電源解決方案，例如在單節(jié)鋰離子電池應(yīng)用中，可在2.5V輸入、3.4V輸出的條件下輸出4A電流。典型應(yīng)用電路中，需要合理選擇外部元件，如輸入電容、輸出電容和電感等。

（二）元件選擇

1. 電感選擇：推薦使用0.33μH或0.47μH的電感，所選電感應(yīng)在最小輸入電壓下具有足夠的飽和電流?？赏ㄟ^(guò)相關(guān)公式計(jì)算平均電感電流、峰 - 峰電感紋波電流和峰值電感電流，以確定合適的電感。同時(shí)，建議選擇低DCR的電感，以提高轉(zhuǎn)換效率。
2. 輸入電容選擇：升壓轉(zhuǎn)換器的輸入電容在整個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)都有連續(xù)電流，應(yīng)在設(shè)備的VIN引腳和GND引腳之間盡可能靠近地放置一個(gè)0402 10μF的陶瓷電容。對(duì)于SGM66075距離輸入源較遠(yuǎn)的應(yīng)用，建議使用47μF或更高電容值的電容來(lái)抑制線束電感。
3. 輸出電容選擇：輸出電容采用4 × 10μF的電容，選擇時(shí)需考慮陶瓷電容的直流降額效應(yīng)，推薦的最小有效輸出電容為14μF。輸出電容不僅作為輸出負(fù)載的儲(chǔ)能元件，還能抑制輸出電壓紋波，增加輸出電容有助于改善輸出電壓紋波和負(fù)載瞬態(tài)性能。

（三）布局注意事項(xiàng)

布局對(duì)于開(kāi)關(guān)模式電源的性能至關(guān)重要。應(yīng)將電感、輸入和輸出電容盡可能靠近IC放置，并使用寬而短的走線來(lái)承載電流，以最小化PCB電感。對(duì)于升壓轉(zhuǎn)換器，輸出電容從VOUT引腳返回設(shè)備PGND引腳的電流回路應(yīng)盡可能小。

五、總結(jié)與展望

SGM66075憑借其高效率、寬輸入電壓范圍、可編程輸出電壓、大電流輸出能力以及豐富的保護(hù)功能等優(yōu)勢(shì)，成為便攜式設(shè)備、通信模塊等應(yīng)用的理想電源解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師需要根據(jù)具體需求合理選擇外部元件，并注意布局設(shè)計(jì)，以充分發(fā)揮SGM66075的性能優(yōu)勢(shì)。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，相信SGM66075將在更多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，為電子設(shè)備的電源管理帶來(lái)更多的便利和創(chuàng)新。各位工程師在使用SGM66075的過(guò)程中，是否也遇到過(guò)一些獨(dú)特的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。