FDMF6704高频率,高效率,超紧凑的DrMOS模块
2008年9月
FDMF6704 - XS
TM
的DrMOS
好处
超紧凑的尺寸 - 6 ×6mm的MLP , 44 %的空间
节能相比,常规的MLP 8毫米毫米x 8毫米
的DrMOS封装。
全面优化系统效率。
干净的电压波形,降低振铃。
高频操作。
该Xtra的小排量高性能,高频率的DrMOS模块
概述
tm
适用于各种各样的在PWM控制器
市场。
特点
超紧凑的散热增强型6毫米×6毫米MLP
包装比传统的分立式解决方案小84 % 。
同步驱动器加FET多芯片模块。
35 A.高电流处理
超过93 %的峰值效率。
三态PWM输入。
飞兆半导体的
5技术的MOSFET清洁
电压波形和减少振铃。
优化用于高达1 MHz的高开关频率。
跳过模式SMOD [低侧栅极关闭]输入。
飞兆半导体SyncFET
TM
[集成肖特基二极管]技术
在低侧MOSFET 。
集成的自举肖特基二极管。
为贯通保护自适应栅极驱动时序。
驱动器输出禁止功能[ DISB #引脚。
欠压锁定( UVLO ) 。
飞兆半导体绿色包装和RoHS
兼容的。薄型SMD封装。
的PowerTrench
该XS
TM
的DrMOS系列是飞兆半导体的新一代fully-
优化的超紧凑型集成MOSFET加驱动器功率
高现阶段的解决方案,高频率同步
降压型DC - DC应用。该FDMF6704的DrMOS集成了
驱动器IC ,两个功率MOSFET和一个自举肖特基二极管
成热增强型紧凑6毫米×6毫米MLP
封装。通过集成的方式,完整的开关
功率级进行了优化与问候驱动器和MOSFET
动态性能,系统的电感和R
DS ( ON)
。这
大大降低了封装寄生和布局挑战
与传统的分立式解决方案相关联。驱动器IC
采用了先进的功能,如SMOD 。 PWM输入
三州兼容。 5 V门极驱动和改进的PCB
接口[低侧MOSFET裸焊盘]确保更高的
性能。本产品采用全新英特尔兼容
6毫米×6mm的DrMOS的规范。
应用
紧凑的刀片服务器V型芯,非V型芯和VTT的DC-DC
转换器。
台式计算机的V-芯,非V型芯和VTT的DC-DC
转换器。
工作站V型芯,非V型芯和VTT的DC-DC
转换器。
游戏主板V核心,非V型芯和VTT DC- DC
转换器。
游戏机。
的负载( POL )转换器,大电流DC- DC点。
网络和电信微处理器电压调节器。
动力传动系应用电路
5V
C
VDRV
VDRV V
CIN
DISB #
PWM输入
关闭
ON
DISB #
PWM
SMOD #
CGND
C
VCIN
12 V
C
VIN
V
IN
BOOT
相
VSWH
保护地
C
OUT
C
BOOT
产量
图1.动力传动系应用电路
订购信息
部分
FDMF6704
2008飞兆半导体公司
额定电流@ 350千赫
[A]
35
典型输入电压
[V]
8-14
1
频率最高
[千赫]
1000
设备
记号
FDMF6704
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FDMF6704 Rev.D
FDMF6704高频率,高效率,超紧凑的DrMOS模块
功能框图
V
CIN
VDRV
BOOT
HDRV
V
IN
Q1
DISB #
PWM
交叠
控制
VSWH
SMOD #
VDRV
Q2
CGND LDRV
保护地
图2.功能框图
引脚配置
PWM
DISB #
NC
CGND
LDRV
VSWH
VSWH
VSWH
VSWH
VSWH
40
( CGND )
(V
IN
)
SMOD #
V
CIN
VDRV
BOOT
CGND
HDRV
相
NC
V
IN
V
IN
1
10
11
( VSWH )
31
20
V
IN
V
IN
V
IN
V
IN
VSWH
保护地
保护地
保护地
保护地
保护地
30
21
图3:采用6mm x 6mm , 40L MLP底视图
VSWH
VSWH
保护地
保护地
保护地
保护地
保护地
保护地
保护地
保护地
2
FDMF6704 Rev. D的
www.fairchildsemi.com
FDMF6704高频率,高效率,超紧凑的DrMOS模块
引脚说明
针
1
2
3
4
5, 37
6
7
8, 38
9-14
15, 29-35
16-28
36
39
40
名字
SMOD #
V
CIN
VDRV
BOOT
CGND
HDRV
相
NC
V
IN
VSWH
保护地
LDRV
DISB #
PWM
功能
当SMOD = # HI ,低侧驱动器是PWM输入的倒数。当SMOD # =低,低
侧驱动器被禁用。
IC偏置电源。最低1μF陶瓷电容建议此引脚与CGND 。
功率低侧驱动器。最低1μF陶瓷电容建议是
连接尽可能靠近此引脚与CGND 。
自举电源输入。提供供电电压高边MOSFET驱动器。连
自举电容从这个引脚相。
IC地。接地回路驱动IC 。
对于只制造测试。该引脚必须悬空。不能连接到任何引脚。
开关节点引脚,方便自举电容的路由。电气短路到VSWH引脚。
无连接。
电源输入。输出级的电源电压。
开关节点输入。提供换取高边驱动器的自举,并作为一个
检测点的自适应击穿直通保护。
电源地。输出级地面。低边MOSFET (S )源极引脚。
对于只制造测试。该引脚必须悬空。不能连接到任何引脚。
输出禁用。低电平时,此引脚禁止FET开关( HDRV和LDRV保持低电平) 。
PWM信号输入。该管脚接收来自所述控制器的三态逻辑电平PWM信号。
绝对最大额定值
参数
V
CIN
, VDRV , DISB # , PWM , SMOD # , LDRV到CGND
V
IN
到PGND , CGND
BOOT , HDRV到VSWH
BOOT , VSWH , HDRV到GND
启动到VDRV
I
O( AV )
I
O(峰)
R
θJPCB
结到PCB的热阻
-55
工作和存储结温范围
V
IN
= 12 V, V
O
= 1.3 V
f
SW
= 350千赫
f
SW
= 1兆赫
民
最大
6
27
6
27
22
35
32
80
3.75
150
单位
V
V
V
V
V
A
A
A
° C / W
°
C
推荐工作范围
参数
V
CIN
V
IN
控制电路的电源电压
输出级电源
民
4.5
8
*
典型值
5
12
最大
5.5
14
单位
V
V
*可在低输入电压下工作。见图8 。
FDMF6704 Rev. D的
3
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FDMF6704高频率,高效率,超紧凑的DrMOS模块
电气特性
V
IN
= 12 V ,T
A
= 25℃,除非另有说明。
参数
工作静态电流
VCIN UVLO
UVLO阈值
UVLO迟滞COMP
PWM输入
沉阻抗
源阻抗
三州上升阈值
迟滞
三州下降阈值
迟滞
三态端子打开
三州关断时间
SMOD #和DISB #输入
高电平输入电压
低电平输入电压
输入偏置电流
传播延迟时间
高端驱动器
上升时间
下降时间
死区时间
传播延迟
低侧驱动器
上升时间
下降时间
死区时间
传播延迟
250 ns的时间出电路
250 ns的延迟时间
符号
IQ
条件
PWM = GND
PWM = V
CIN
民
典型值
最大
2
2
单位
mA
3.0
3.2
0.2
10
10
3.4
V
V
k
k
V
CIN
= 5 V
V
CIN
= 5 V
3.2
1.2
3.4
100
1.4
100
2.5
100
3.6
1.6
V
mV
V
mV
V
ns
V
2
0.8
-2
PWM = GND , SMOD #之间的延迟
或DISB #从HI到LO从LDRV
HI到LO 。
10 %至90%
90 %至10%
t
DTHH
t
PDHL
LDRV将LO至HDRV去HI ,
10%至10%的
PMW将LO至HDRV去LO
10 %至90%
90 %至10%
t
DTLH
t
PDLL
VSWH将LO至LDRV去HI ,
10%至10%的
PWM要去喜LDRV去LO
HDRV从HI到LO之间的延迟
和LDRV从低到高。
15
2
V
A
ns
25
20
25
10
25
20
20
10
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
250
ns
FDMF6704 Rev. D的
4
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FDMF6704高频率,高效率,超紧凑的DrMOS模块
操作描述
电路描述
SMOD
该SMOD (跳跃模式)功能,可实现更高的转换器
在轻负载条件下的效率。在SMOD中, LS
FET被禁用,它可以防止输出电容放电。
当SMOD #引脚拉高,同步降压转换器
将工作在同步方式。当SMOD #引脚被拉低
低,对LS FET截止。该SMOD功能没有
内部电流检测。这SMOD #引脚被连接到一个
PWM控制器,可启用或禁用SMOD
自动控制器检测轻负载条件时。
通常情况下该引脚为低电平有效。
该FDMF6704是一个驱动程序再加FET模块优化
同步降压转换器拓扑。单个PWM输入
信号所需的所有正常驱动高侧和
低侧MOSFET 。各部分能够驾驶速度
高达1 MHz 。
PWM
当PWM输入为高电平时,高边MOSFET导通
上。当它变为低电平时,低侧MOSFET导通。当它是
开放,无论是低端和高端MOFET将关闭。
该DISB #输入被加上脉宽调制信号来控制
驱动器输出。在一个典型的多相设计, DISB #将是一个
共享信号用于开启所有阶段。个人PWM
来自控制器的信号将被用来动态地启用或
禁用各个阶段。
自适应栅极驱动电路
驱动IC体现,确保了先进的设计
最小MOSFET死区时间,同时消除潜在的
直通(跨导)电流。它检测的状态
所述MOSFET和调整栅极驱动器,自适应,以确保
它们不同时导通。请参考图4为
相关的时序波形。
为了防止低到高的开关过渡期间的重叠
( Q2断开到Q1开)中,自适应电路监测电压
在LDRV引脚。当PWM信号变为高电平,Q2将
开始后,一些传播延迟关闭(T
PDLL
) 。一旦
在LDRV引脚放电低于1 V, Q1开始导通
经过自适应延时T
DTHH
.
若要在高至低跳变排除重叠( Q1关断,以
Q 2 ON)时,自适应电路监控在所述电压
VSWH引脚。当PWM信号为低电平时,Q1将开始
经过一番传播延迟关闭(T
PDHL
) 。一旦
VSWH引脚低于1 V , Q2开始适应后开启
延时T
DTLH
.
此外,V
GS
Q1的被监测。当V
GS(Q1)
is
排出的低,二次自适应延迟启动,这
结果在第二季度后250 ns的驱动开
,
不管VSWH的
状态。这个功能被实现,以确保
BOOT
is
充电在每个开关周期,特别是对于的情况下
电源转换器吸收电流和VSWH电压不
低于1 V自适应阈值。 250 ns的二次
延迟大于吨
DTLH
.
低侧驱动器
低侧驱动器( LDRV )被设计为驱动地
引用低R
DS ( ON)
N沟道MOSFET 。该偏置LDRV
内部连接VDRV和CGND之间。当
驱动器被启用时,驱动器的输出是180°异相的
PWM输入。当驱动程序被禁用( DISB # = 0 V ) ,
LDRV保持低电平。
高侧驱动器
高侧驱动器( HDRV )设计用于驱动一个浮动
N沟道MOSFET 。偏置电压的高侧驱动器是
通过一个自举电源电路开发的,由所述
内部二极管和外部自举电容(C
BOOT
) 。中
启动, VSWH被保持在保护地,允许
BOOT
充电到
VDRV通过内部二极管。当PWM输入为
高, HDRV将开始高边MOSFET的栅极充电
( Q 1 ) 。在这个过渡时,电荷从C除去
BOOT
和
传递到Q1的栅极。作为Q1导通, VSWH上升到V
IN
,
迫使BOOT引脚到V
IN
+V
C( BOOT )
,它提供了
足够的VGS为增强Q1。要完成切换
周期, Q1由拉HDRV到VSWH截止。
BOOT
然后
充电到VDRV时VSWH下降到PGND 。 HDRV输出
同相的PWM输入。当驱动程序被禁用时,
高侧栅极为低。
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FDMF6704
在奇摩小,高性能,高频率的DrMOS模块
2009年8月
FDMF6704 - XS
TM
的DrMOS
好处
在奇摩小,高性能,高频率的DrMOS模块
概述
超紧凑的尺寸 - 6 ×6mm的MLP , 44 %的空间
节能相比,常规的MLP 8毫米毫米x 8毫米
的DrMOS封装。
全面优化系统效率。
干净的电压波形,降低振铃。
高频操作。
适用于各种各样的在PWM控制器
市场。
tm
特点
超紧凑的散热增强型6毫米×6毫米MLP
包装比传统的分立式解决方案小84 % 。
同步驱动器加FET多芯片模块。
35 A.高电流处理
超过93 %的峰值效率。
三态PWM输入。
飞兆半导体的PowerTrench
5技术的MOSFET清洁
电压波形和减少振铃。
优化用于高达1 MHz的高开关频率。
跳过模式SMOD [低侧栅极关闭]输入。
飞兆半导体SyncFET
TM
[集成肖特基二极管]技术
在低侧MOSFET 。
集成的自举肖特基二极管。
为贯通保护自适应栅极驱动时序。
驱动器输出禁止功能[ DISB #引脚。
欠压锁定( UVLO ) 。
飞兆半导体绿色包装和RoHS
兼容的。薄型SMD封装。
该XS
TM
的DrMOS系列是飞兆半导体的新一代fully-
优化,超紧凑,集成MOSFET加驱动器功率
现阶段的解决方案适用于大电流,高频率同步
降压型DC - DC应用。该FDMF6704 XS
TM
的DrMOS
集成了一个驱动器IC ,两个功率MOSFET和自举
肖特基二极管成热增强型,超小型的6毫米x
6毫米MLP封装。通过集成的方式,完整的
开关功率级进行了优化与问候驱动器和
MOSFET的动态性能,系统的电感和
R
DS ( ON)
。这极大地降低了封装寄生和布局
与传统的分立式解决方案相关的挑战。
XS
TM
的DrMOS
用途
飞兆半导体的
高
性能
的PowerTrench
TM
5 MOSFET技术,从而显着
减少犹在同步降压转换器应用。
的PowerTrench
TM
5可以不用设置一个缓冲电路中
降压转换器应用。驱动器IC集成
先进的功能,如SMOD为改善轻负载
效率和相容性的三态PWM输入用
宽范围的PWM控制器。 5 V栅极驱动和
最多低侧FET的优化改进PCB接口
裸露焊盘面积,保证更高的性能。本产品是
采用全新英特尔的6毫米x 6毫米的DrMOS兼容
特定连接的阳离子。
应用
紧凑的刀片服务器V型芯,非V型芯和VTT的DC-DC
转换器。
台式计算机的V-芯,非V型芯和VTT的DC-DC
转换器。
工作站V型芯,非V型芯和VTT的DC-DC
转换器。
游戏主板V核心,非V型芯和VTT DC- DC
转换器。
游戏机。
的负载( POL )转换器,大电流DC- DC点。
网络和电信微处理器电压调节器。
动力传动系应用电路
5V
C
VDRV
VDRV VCIN
DISB #
PWM输入
关闭
ON
DISB #
PWM
SMOD #
CGND
VIN
BOOT
相
VSWH
保护地
R
BOOT
C
BOOT
L
OUT
C
OUT
产量
12 V
C
VIN
订购信息
订单号
FDMF6704
记号
FDMF6704_1
图1.动力传动系应用电路
温度范围
-55 ℃至150℃
器件封装
40引脚, 3 DAP , MLP 6x6的毫米
1
包装方法
磁带和卷轴
QUANTITY
3000
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2008飞兆半导体公司
FDMF6704启摹
FDMF6704
在奇摩小,高性能,高频率的DrMOS模块
引脚说明
针
1
2
3
4
5, 37, 41
6
7
8, 38
9-14, 42
15, 29-35, 43
16-28
36
39
40
名字
SMOD #
VCIN
VDRV
BOOT
CGND
GH
相
NC
VIN
VSWH
保护地
GL
DISB #
PWM
功能
当SMOD = # HI ,低侧驱动器是PWM输入的倒数。当SMOD # =低,低
侧驱动器被禁用。该引脚没有内部上拉或下拉。它不应该被留
浮动。不要添加噪声滤波器上限。
IC偏置电源。最低1μF陶瓷电容建议此引脚与CGND 。
功率低侧驱动器。最低1μF陶瓷电容建议是
连接尽可能靠近此引脚与CGND 。
自举电源输入。提供供电电压高边MOSFET驱动器。连
自举电容从这个引脚相。
IC地。接地回路驱动IC 。
对于只制造测试。该引脚必须悬空。不能连接到任何引脚。
开关节点引脚,方便自举电容的路由。电气短路到VSWH引脚。
无连接。
电源输入。输出级的电源电压。
开关节点输入。提供换取高边驱动器的自举,并作为一个
检测点的自适应击穿直通保护。
电源地。输出级地面。低边MOSFET (S )源极引脚。
对于只制造测试。该引脚必须悬空。不能连接到任何引脚。
输出禁用。低电平时,此引脚禁止FET开关( GH和GL保持低电平) 。这
引脚没有内部上拉或下拉。它不应该被悬空。不要添加噪声滤波器
帽。
PWM信号输入。该管脚接收来自所述控制器的三态逻辑电平PWM信号。
不要添加噪声滤波器上限。
绝对最大额定值
参数
VCIN , VDRV , DISB # , PWM , SMOD # , GL为CGND
VIN至PGND , CGND
BOOT , GH为VSWH ,相
BOOT , VSWH ,相位, GH到GND
启动到VDRV
I
O( AV )
*
I
O(峰)
*
R
θJPCB
结到PCB的热阻
-55
工作和存储结温范围
V
IN
= 12 V, V
O
= 1.3 V
f
SW
= 350千赫
f
SW
= 1兆赫
民
最大
6
27
6
27
22
35
32
80
3.75
150
单位
V
V
V
V
V
A
A
A
° C / W
°
C
* I
O( AV )
我
O(峰)
是衡量FCS评估板。这些评级可以与不同的应用程序的设置来改变。
推荐工作范围
参数
V
CIN
V
IN
控制电路的电源电压
输出级电源
民
4.5
3
*
典型值
5
12
最大
5.5
14
单位
V
V
*可在低输入电压下工作。见图10 。
FDMF6704启摹
3
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FDMF6704
在奇摩小,高性能,高频率的DrMOS模块
操作描述
电路描述
该FDMF6704是一个驱动程序再加FET模块优化
同步降压转换器拓扑。单个PWM输入
信号所需的所有正常驱动高侧和
低侧MOSFET 。各部分能够驾驶速度
高达1 MHz 。
自适应栅极驱动电路
驱动IC体现,确保了先进的设计
最小MOSFET死区时间,同时消除潜在的
直通(跨导)电流。它检测的状态
所述MOSFET和调整栅极驱动器,自适应,以确保
它们不同时导通。请参考图4为
相关的时序波形。
为了防止低到高的开关过渡期间的重叠
( Q2断开到Q1开)中,自适应电路监测电压
在GL引脚。当PWM信号变为高电平,Q2将开始
经过一番传播延迟关闭(T
PDLL
) 。一旦GL
引脚放电低于1 V, Q1开始后适应开启
延时T
DTHH
.
若要在高至低跳变排除重叠( Q1关断,以
Q 2 ON)时,自适应电路监控在所述电压
VSWH引脚。当PWM信号为低电平时,Q1将开始
经过一番传播延迟关闭(T
PDHL
) 。一旦
VSWH引脚低于1 V , Q2开始适应后开启
延时T
DTLH
.
此外,V
GS
Q1的被监测。当V
GS(Q1)
is
排出的低,二次自适应延迟启动,这
结果在第二季度后250 ns的驱动开
,
不管VSWH的
状态。这个功能被实现,以确保
BOOT
is
充电在每个开关周期,特别是对于的情况下
电源转换器吸收电流和VSWH电压不
低于1 V自适应阈值。 250 ns的二次
延迟大于吨
DTLH
.
PWM
当PWM输入为高电平时,高边MOSFET导通
上。当它变为低电平时,低侧MOSFET导通。当它是
开放,无论是低端和高端MOFET将关闭。
该DISB #输入被加上脉宽调制信号来控制
驱动器输出。在一个典型的多相设计, DISB #将是一个
共享信号用于开启所有阶段。个人PWM
来自控制器的信号将被用来动态地启用或
禁用各个阶段。
低侧驱动器
的低侧驱动器(GL )被设计为驱动地
引用低R
DS ( ON)
N沟道MOSFET 。该偏置GL是
内部连接VDRV和CGND之间。当
驱动器被启用时,驱动器的输出是180°异相的
PWM输入。当驱动程序被禁用( DISB # = 0 V ) , GL
保持低电平。
高侧驱动器
该高边驱动器(GH )被设计来驱动的浮动
N沟道MOSFET 。偏置电压的高侧驱动器是
通过一个自举电源电路开发的,由所述
内部二极管和外部自举电容(C
BOOT
) 。中
启动, VSWH被保持在保护地,允许
BOOT
充电到
V
DRV
通过内部二极管。当PWM输入为
高, GH将开始高边MOSFET的栅极充电
( Q 1 ) 。在这个过渡时,电荷从C除去
BOOT
和
传递到Q1的栅极。作为Q1导通, VSWH上升到V
IN
,
迫使BOOT引脚到V
IN
+V
C( BOOT )
,它提供了
足够的VGS为增强Q1。要完成切换
周期中,Q1是通过拉动GH到VSWH截止。
BOOT
然后
充电到VDRV时VSWH下降到PGND 。生长激素的输出是在
相位与PWM输入。当驱动程序被禁用时,
高侧栅极为低。
SMOD
该SMOD (跳跃模式)功能,可实现更高的转换器
在轻负载条件下的效率。在SMOD中, LS
FET被禁用,它可以防止输出电容放电。
当SMOD #引脚拉高,同步降压转换器
将工作在同步方式。当SMOD #引脚被拉低
低,对LS FET截止。该SMOD功能没有
内部电流检测。这SMOD #引脚被连接到一个
PWM控制器,可启用或禁用SMOD
自动控制器检测轻负载条件时。
通常情况下该引脚为低电平有效。
FDMF6704启摹
5
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