XRP6670:3A 300kHz - 2.5MHz 同步降壓調(diào)節(jié)器的深度解析
在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域,降壓調(diào)節(jié)器是電源管理中不可或缺的一部分。今天,我們就來深入探討 Exar 公司的 XRP6670 同步降壓調(diào)節(jié)器,從它的特性、配置到實(shí)際應(yīng)用,為大家進(jìn)行詳細(xì)的介紹。
文件下載:XRP6670EVB.pdf
一、XRP6670 概述
XRP6670 是一款同步電流模式 PWM 降壓轉(zhuǎn)換器,集成了 FET,能夠提供高達(dá) 3A 的電流,非常適合便攜式電池供電應(yīng)用。其輸入電壓范圍為 2.6V 至 5.5V,可支持行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 3.3V 和 5V 電源軌單電源運(yùn)行。工作頻率可通過外部電阻 ROSC 在 300kHz 至 2.5MHz 之間進(jìn)行編程,集成的 P 通道控制 FET 允許 100% 占空比。此外,它還具備過溫、過流、短路和欠壓鎖定保護(hù)功能,確保在異常工作條件下的安全運(yùn)行。
二、標(biāo)準(zhǔn)配置
| XRP6670EVB 評估板的標(biāo)準(zhǔn)配置如下: | 參數(shù) | 詳情 |
|---|---|---|
| 輸入電壓范圍 | 2.6V – 5.5V | |
| 輸出電壓范圍 | 2.5V | |
| 輸出電流/負(fù)載范圍 | 0 – 3A | |
| 開關(guān)頻率 | 1MHz |
三、評估板特性
1. 強(qiáng)大的輸出能力
保證 3A 輸出電流,輸入電壓范圍為 2.6V 至 5.5V,能夠滿足大多數(shù)便攜式設(shè)備的電源需求。
2. 靈活的控制模式
采用 PWM 電流模式控制,開關(guān)頻率可編程在 300kHz 至 2.5MHz 之間,支持 100% 占空比 LDO 模式運(yùn)行,最高可實(shí)現(xiàn) 95% 的效率。
3. 可調(diào)輸出電壓
輸出電壓范圍可在 0.8V 至 5V 之間調(diào)節(jié),精度為 +/-2%,滿足不同應(yīng)用場景的需求。
4. 實(shí)用功能
具備使能和電源良好功能,方便進(jìn)行系統(tǒng)控制和狀態(tài)監(jiān)測。
5. 低靜態(tài)電流
靜態(tài)電流僅為 460μA,有助于降低功耗,延長電池續(xù)航時(shí)間。
6. 完善的保護(hù)機(jī)制
擁有過溫、過流、短路和 UVLO 保護(hù),保障設(shè)備在各種異常情況下的安全運(yùn)行。
四、引腳分配與描述
| 引腳名稱 | 引腳編號(hào) | 描述 |
|---|---|---|
| SHDN/RT | 1 | 關(guān)機(jī)和振蕩器電阻輸入。從此引腳連接一個(gè)電阻到 GND 以設(shè)置開關(guān)頻率。將此引腳強(qiáng)制連接到 VDD 可關(guān)閉設(shè)備。 |
| GND | 2 | 信號(hào)地。所有小信號(hào)地,如補(bǔ)償組件和外露焊盤應(yīng)連接到此,再連接到 PGND。 |
| SW | 3, 4 | 電源開關(guān)輸出引腳,連接到電感器。 |
| PGND | 5 | 電源地信號(hào),應(yīng)盡可能靠近輸入和輸出電容器 CIN 和 COUT 連接。 |
| PVDD | 6 | 電源輸入供應(yīng)引腳,需用一個(gè)電容器將此引腳與 PGND(引腳 5)去耦。 |
| VDD | 7 | 信號(hào)輸入供應(yīng)引腳,需用一個(gè)電容器將此引腳與 GND(引腳 2)去耦。通常,VDD 和 PVDD 連接在一起。 |
| PGOOD | 8 | 電源良好標(biāo)志,為開漏輸出,若輸出電壓超出調(diào)節(jié)范圍則拉至地。 |
| FB | 9 | 反饋引腳,外部電阻分壓器連接到 FB 可對輸出電壓進(jìn)行編程。 |
| COMP | 10 | 補(bǔ)償引腳,連接一個(gè) RC 網(wǎng)絡(luò)到 GND 用于補(bǔ)償控制回路。 |
| Exp. Pad | - | 連接到 GND 信號(hào)(引腳 2)。 |
五、評估板使用說明
1. 上電操作
將電源連接到 PCB 的 VIN 和 GND 引腳。上電后,XRP6670 將把 VOUT 調(diào)節(jié)到標(biāo)稱 2.5V,保證提供高達(dá) 3A 的輸出電流,并提供與數(shù)據(jù)手冊圖 6 相當(dāng)?shù)臉?biāo)稱效率。
2. 關(guān)機(jī)功能
如果將 SHDN 引腳跳線連接到 VIN 引腳,XRP6670 將關(guān)機(jī)。若要使用外部 SHDN 信號(hào),需移除 R5/R6 并使用 0Ω 電阻填充 R7。請注意,SHDN 信號(hào)必須是三態(tài)的,根據(jù)三態(tài)信號(hào)的阻抗,開關(guān)頻率可能會(huì)有一些偏移。
3. 設(shè)計(jì)修正
請注意,組件 RC 和 CC1 的標(biāo)識(shí)已互換,即組件 RC 的標(biāo)識(shí)為 CC1,可選組件 CC1 的標(biāo)識(shí)為 RC。
六、評估板物料清單
| 評估板包含了多種電子元件,以下是部分主要元件信息: | 參考標(biāo)識(shí) | 數(shù)量 | 制造商 | 制造商型號(hào) | 尺寸 | 元件描述 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | 1 | Exar | XRP6670 | DFN - 10 | 降壓調(diào)節(jié)器 | |
| L1 | 1 | Wurth | 74437346015 | 6.6x7.3mm | 1.5uH, 7.2A 功率電感器 | |
| C1, C2, C3 | 3 | Murata | GRM31CR61C226KE15K | 1206 | 22uF, 16V, X5R, 10% 陶瓷電容 | |
| C4 | 1 | Murata | GRM188R61C105KA93D | 0603 | 1uF, 16V, X5R, 10% 陶瓷電容 | |
| CC | 1 | Murata | GRM188R71H102KA01D | 0603 | 1000pF, 50V, X7R, 10% 陶瓷電容 | |
| CFF | 1 | Murata | GRM1885C1H220JA01D | 0603 | 22pF, 50V, NP0, 10% 陶瓷電容 | |
| R1, R3 | 2 | Vishay/Dale | CRCW0603100KFKEA | 0603 | 100kΩ, 1/10W, 1%, SMD 電阻 | |
| R2 | 1 | Vishay/Dale | CRCW060347K5FKEA | 0603 | 47.5kΩ, 1/10W, 1%, SMD 電阻 | |
| R4 | 1 | Vishay/Dale | CRCW060310R0FKEA | 0603 | 10.0Ω, 1/10W, 1%, SMD 電阻 | |
| R5, R6 | 2 | Vishay/Dale | CRCW06030000Z0EA | 0603 | 0.0Ω, 1/10W, SMD 電阻 | |
| RC | 1 | Vishay/Dale | CRCW060310K0FKEA | 0603 | 10kΩ, 1/10W, 1%, SMD 電阻 | |
| Rosc | 1 | Vishay/Dale | CRCW0603330KFKEA | 0603 | 330kΩ, 1/10W, 1%, SMD 電阻 | |
| VIN, VOUT, GND, GND, PGOOD, SHDN | 6 | Vector Electronics | K24C/M | .042 Dia | 測試點(diǎn)柱 |
七、文檔與板卡修訂歷史
1. 文檔修訂歷史
| 版本 | 日期 | 描述 |
|---|---|---|
| 1.0.0 | 03/19/13 | 文檔初始發(fā)布 |
| 1.0.1 | 05/24/13 | 將輸出電壓從 3.3V 更改為 2.5V |
2. 板卡修訂歷史
| 板卡版本 | 日期 | 描述 |
|---|---|---|
| 146 - 6698 - 01 | 03/19/13 | 評估板初始發(fā)布 |
八、總結(jié)
XRP6670 同步降壓調(diào)節(jié)器憑借其強(qiáng)大的輸出能力、靈活的控制模式、完善的保護(hù)機(jī)制和豐富的實(shí)用功能,成為便攜式電池供電應(yīng)用的理想選擇。通過對評估板的詳細(xì)介紹,我們可以更好地了解其特性和使用方法。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,工程師們可以根據(jù)具體需求合理選擇和配置 XRP6670,以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的電源管理。大家在使用 XRP6670 的過程中,有沒有遇到過什么有趣的問題或者獨(dú)特的應(yīng)用場景呢?歡迎在評論區(qū)分享。
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