SGM660A：負輸出電壓的同步反相降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器

在電子設(shè)備的設(shè)計中，電源管理是至關(guān)重要的一環(huán)。今天，我們來深入了解一款由SGMICRO推出的同步反相降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器——SGM660A，它在負輸出電壓轉(zhuǎn)換方面有著出色的表現(xiàn)。

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一、產(chǎn)品概述

SGM660A是一款同步反相降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器，其最大的亮點在于擁有多功能數(shù)字輸入SWIRE引腳，這個引腳可以用來編程負輸出電壓或者使能設(shè)備。它集成了一個1.31A的開關(guān)電流功率FET，并且該電流可編程至最低0.485A。1.8MHz的開關(guān)頻率允許使用小尺寸的電感器，同時，內(nèi)置的軟啟動和環(huán)路補償網(wǎng)絡(luò)減少了外部元件的數(shù)量，還具備輸出放電功能。此外，它還擁有過流保護、過溫保護和短路保護等多種保護特性，能有效保護設(shè)備免受各種故障情況的影響。該產(chǎn)品采用綠色TDFN - 2×2 - 6AL封裝。

二、產(chǎn)品特性

1. 電壓范圍

• 輸入電壓范圍：2.8V至5.5V，能適應(yīng)多種電源輸入情況。
• 可調(diào)輸出電壓：-0.8V至 - 5.2V，以0.1V為步長進行調(diào)節(jié)，滿足不同的應(yīng)用需求。

2. 可編程參數(shù)

• 開關(guān)電流限制：有1.31A（默認）、0.83A、0.485A三種可選。
• 開關(guān)頻率：1.8MHz、1.6MHz（默認）、1.4MHz三種可編程頻率。

3. 其他特性

• 內(nèi)部軟啟動功能：限制浪涌電流，保護設(shè)備。
• 無需外部補償：簡化了設(shè)計過程。
• 關(guān)斷電流：最大為1μA，降低功耗。

三、應(yīng)用領(lǐng)域

SGM660A適用于多種場景，如傳感器和調(diào)制器偏置、放大器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的負偏置電源以及離散LCD偏置等。

四、典型應(yīng)用電路

典型應(yīng)用電路中，輸入電壓范圍為2.8V至5.5V，輸出電壓范圍為 - 0.8V至 - 5.2V。輸入電容CIN為10μF，輸出電容COUT為10μF，電感器L為4.7μH。通過合理配置這些元件，可以實現(xiàn)穩(wěn)定的負輸出電壓轉(zhuǎn)換。

五、電氣特性

1. 電壓與電流參數(shù)

• 輸入電壓范圍：2.8V至5.5V。
• 關(guān)斷電流：在VSWIRE = 0V，VIN = 5.5V，TJ = +25℃時，為0.1至1.0μA。
• 靜態(tài)電流：在VSWIRE = 1.8V，VIN = 5.5V，非開關(guān)狀態(tài)，TJ = +25℃時，為290至370μA。

2. 其他參數(shù)

• 輸入欠壓鎖定閾值：2.55至2.70V。
• 輸入欠壓鎖定遲滯：0.08至0.13V。
• 上電消隱時間：10ms。

六、性能特點

1. 控制方案

SGM660A采用峰值電流模式控制方案，能提供出色的線路和負載瞬態(tài)響應(yīng)，同時所需的輸出電容最小。不過，占空比會受到最小導(dǎo)通時間的限制，當出現(xiàn)這種情況時，輸出電壓的紋波會增大。

2. 保護功能

• 欠壓鎖定：內(nèi)置的欠壓鎖定功能（UVLO）會監(jiān)測輸入電壓，當輸入電壓過低時，會禁用設(shè)備。
• 熱關(guān)斷：當結(jié)溫超過+150℃（典型值）時，設(shè)備會停止開關(guān)并關(guān)閉所有輸出；當溫度降至+135℃（典型值）時，會以相同的編程電壓和序列重新啟動。
• 短路保護：峰值電流模式控制具有固有的過流保護功能，當發(fā)生短路時，高端FET的電流達到限制值，設(shè)備會停止開關(guān)以防止損壞。

3. 數(shù)字接口

通過SWIRE數(shù)字接口，可以以0.1V的步長對負輸出電壓進行編程。如果不需要編程，SWIRE引腳可以用作標準使能引腳。設(shè)備啟用時將以默認值啟動。

七、元件選擇

1. 電感器選擇

選擇電感器時，需要考慮電感值（L）、飽和電流（IsAT）、RMS額定值（IRMS）、直流電阻（DCR）和尺寸等因素。可以使用公式計算靜態(tài)條件下的電感器峰值電流（IL_MAX）和峰 - 峰紋波電流（ΔIL）。IsAT應(yīng)高于IL_MAX，并保留足夠的余量。一般來說，選擇10%至30%的紋波電流來計算電感值，較大的電感值可以減少紋波電流，但會導(dǎo)致瞬態(tài)響應(yīng)變慢。

2. 電容器選擇

SGM660A在輸入和輸出側(cè)分別只需要一個陶瓷電容器即可正常工作。由于陶瓷電容器存在直流降額的特性，需要注意在工作條件下驗證足夠的電容值。建議輸入使用額定電壓為6.3V或更高、有效電容最小為3.5μF的陶瓷電容器；輸出推薦的有效電容范圍為3.5μF至24μF，最小電壓額定值為6.3V。

八、總結(jié)

SGM660A作為一款同步反相降壓 - 升壓轉(zhuǎn)換器，憑借其豐富的特性、出色的性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為電子工程師在負輸出電壓轉(zhuǎn)換設(shè)計中提供了一個優(yōu)秀的選擇。在實際應(yīng)用中，合理選擇元件并充分利用其各項功能，能夠?qū)崿F(xiàn)高效、穩(wěn)定的電源轉(zhuǎn)換。大家在使用SGM660A進行設(shè)計時，是否遇到過一些挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。