宽电压输入3A降压转换器
FSP3128
特点
3A输出电流
高达95%的英法fi效率
4.5V至30V输入电压范围
6μA关断电源电流
400kHz的开关频率
可调输出电压
逐周期电流限制保护
热关断保护
内部软启动功能
频率折返的短路
与电容器的宽范围内的稳定性,
包括低ESR陶瓷电容器
SOP8L / EP (裸焊盘)封装
概述
该FSP3128是一个电流模式降压型DC / DC
转换器产生高达3A的输出电流
400kHz的开关频率。该设备可以
操作与输入电压高达30V 。
仅消耗6μA在关断模式下,
FSP3128是最高效率的高效
95 %在工作时。保护功能包括:
逐周期电流限制,热关断和
频率折返的短路。该设备还
包括内部软启动功能,防止
过冲。
该FSP3128可在SOP8L / EP封装,
要求操作很少的外部器件。
典型用途
TFT
LCD监视器或电视机和高清晰度电视
便携式DVD播放器
车载供电或电池供电设备
机顶盒
电信电源
DSL和电缆调制解调器和路由器
引脚分配
( TOP VIEW )
BS 1
IN
2
8
7
6
EP
5
N / C
EN
COMP
FB
SW 3
G
4
引脚说明
引脚号
1
2
3
4
5
6
7
8
EP
BS
IN
SW
G
FB
COMP
EN
N / C
EP
引脚说明
自举。此引脚充当正电源轨的高边开关的栅极驱动器。
连接一个10nF的这个引脚和SW之间。
输入电源。绕过这个引脚与G具有低ESR电容。参见输入电容
应用信息部分。
开关输出。该引脚连接至所述电感器的开关端。
地面上。
反馈输入。在这个引脚上的电压调节到1.222V 。连接到电阻
输出端与地之间分压器设定输出电压。
补偿引脚。请参阅应用信息部分补偿技术。
使能输入。当高于1.3V时,此引脚的IC上。当低于0.7V时,
该引脚变为了IC关闭。当IC处于关闭状态的输出电压被放电。该引脚具有
小的内部上拉电流,以高电平电压时,引脚没有连接。
未连接。
如图虚线框裸露焊盘。裸露热焊盘应连接到
板的接地平面和引脚4接地层应包括一个大露铜
软件包中的散热垫下。导线和裸露焊盘应
与董事会冲洗,无需从电路板表面所抵消。
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FSP3128
绝对最大额定值(注)
参数
IN至G
EN至G
SW至G
BS到SW
FB , COMP至G
SW连续电流
结到环境热阻( θ
JA
)
最大功率耗散
工作结温
储存温度
焊接温度(焊接, 10秒)
价值
-0.3至+34
-0.3到V
IN
+ 0.3
-1到V
IN
+ 1
-0.3 + 8
-0.3 +6
内部限制
46
1.8
-40至150
-55到150
300
单位
V
V
V
V
V
A
° C / W
W
°C
°C
°C
注意:不要超过这些限制,以防止损坏设备。暴露在绝对最大额定值条件
长时间可能会影响器件的可靠性。
电气特性
(V
IN
= 12V ,T
A
= 25℃ ,除非另有说明)。
参数
符号
输入电压
反馈电压
高侧开关导通电阻
低边开关导通电阻
SW泄漏
电流限制
COMP和电流限制
跨
误差放大器跨导器
误差放大器的直流增益
开关频率
短路开关
频率
最大占空比
最小占空比
启用阈值电压
启用上拉电流
在关断电源电流
在操作IC电源电流
热关断温度
D
最大
D
民
V
IN
V
FB
R
ONH
R
ONL
V
EN
= 0V, V
IN
= 12V, V
SW
= 0
I
LIM
G
COMP
G
EA
A
VEA
f
SW
V
FB
= 0
V
FB
= 1.1V , PWM模式
V
FB
= 1.4V , PFM模式
滞后= 0.1V
P
在上拉至V
IN
当离开
悬空
V
EN
= 0
V
EN
= 3V ,不转换
滞后= 10℃
0.7
340
I
负载
/I
COMP
I
COMP
= ±10A
3.5
测试条件
分钟。
4.5
1.198
1.222
100
10
0
5
3
550
4000
400
40
90
0
1
2
6
0.85
160
20
2
1.3
460
典型值。
马克斯。
30
1.246
单位
V
V
m
A
A
A / V
μA / V
V/V
千赫
千赫
%
%
V
A
A
mA
°C
V
OUT
= 2.5V ,我
负载
= 0A到3A
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FSP3128
功能框图
功能DESCROPTION
如看到的功能框图,该FSP3128是电流模式的脉冲宽度调制(PWM)变换器。
该转换器的工作情况如下:
一个开关周期开始时,振荡器的输出时钟的上升沿使高侧电源开关打开
在与低侧电源开关关闭。与电感器的SW侧现在连接至IN ,电感
电流持续上升到储存能量在它的磁场。电感器电流电平由电流检测测量
放大器和加到振荡器斜坡信号。如果所得到的总和大于COMP电压越高,则
PWM比较器输出高电平。当这种情况发生时或振荡器时钟输出变为低电平时,
高侧电源开关关闭,低边功率开关导通。在这一点上,所述电感器的SW侧
摆动至地面以下一个二极管电压,使电感器电流降低,磁性能为
传递到输出。此状态继续,直至循环再次开始。
高侧电源开关是通过逻辑使用BS引导针的正电源轨来驱动。该引脚充电至
V
SW
+ 6V时,低边功率开关导通。
COMP电压是FB输入和内部1.222V参考值之间的误差的积分。如果是FB
小于基准电压时, COMP趋向于更高,以增加电流到输出端。电流限制情况
当补偿达到2.65V的最大钳位值。
振荡器正常切换,以400kHz速率。然而,如果FB的电压小于0.7V ,则开关频率
减小,直至达到40kHz的的在V的典型值
FB
= 0V.
关断控制
该FSP3128有一个使能输入端EN为转动集成电路或关闭。当EN为小于0.7V ,在IC处于6μA低
电流关断模式,并输出通过低侧电源开关排出。当EN为高于
1.3V , IC处于正常操作模式。 EN在内部上拉了一个2μA电流源,可以留下不整合
用于连接的永远在线操作。
热关断
该FSP3128当其结温超过160℃ ,然后重新启动一次的自动关闭
温度下降至150℃ 。
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典型应用电路
应用信息
输出电压设定
图1示出了用于设置输出电压的连接。选择两个反馈电阻的适当比例
R
FB1
和R
FB2
基于输出电压。通常情况下,使用RFB2≈10KΩ并确定
FB1
从输出电压:
图1输出电压设定
电感的选择
电感保持到输出负载的连续电流。这个电感器电流具有脉动是依赖于
电感值:更高的电感减小了峰 - 峰值的纹波电流。在权衡高感
值是增加的电感器芯的尺寸和串联电阻,并在电流处理能力的降低。在
一般情况下,选择电感值L的基础上的纹波电流的要求。
其中,V
IN
是输入电压V
OUT
是输出电压中,f
SW
为开关频率,我
OUTMAX
是最大输出
当前和K
纹波
是的纹波系数。通常情况下,取K
纹波
= 20 %至30% ,以对应于
峰 - 峰值的纹波电流为最大输出电流的百分比。与此电感值(表1) ,所述
峰值电感电流为I
OUT
(1 + K
纹波
/ 2)。请确保此峰值电感电流小于5A的电流限制。
最后,选择电感磁芯的尺寸,使其不饱和为5A 。
V
O u那样牛逼
L
1.5V
6.8 H
1.8V
2.5V
3.3V
5V
15 H
6.8 H 6.8 H 8.5 H
表1 :典型的电感值
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输入电容
输入电容必须精心挑选,以保持足够低纹波的电源输入
转换器。低ESR电容,强烈推荐。由于大电流在流入该电容器的进出
开关,其ESR也会影响效率。
输入电容必须是大于10μF的电容更高。最好的选择是陶瓷类,但是,低ESR的钽
或电解的类型,也可以使用提供的额定电流有效值是输出的50%以上的
电流。输入电容应放置在靠近IC的IN和G引脚,用最短的痕迹。在
案的钽电容,它们可以进一步路程,如果一个小平行0.1μF的陶瓷电容器置于
旁边的IC 。
输出电容
输出电容也需要具有低ESR ,以保持低的输出电压纹波。输出纹波电压为:
在那里我
OUTMAX
是最大输出电流,K
纹波
是的纹波系数,R
ESR
是输出的ESR电阻
电容,女
SW
为开关频率,L为电感值,C
OUT
是输出电容。
中的陶瓷输出电容器的情况下,R
ESR
是非常小的,并且不向波纹。因此,低级
电容值可用于陶瓷的类型,通常选择约22μF的电容。
在钽或电解质型的情况下,纹波由R为主
ESR
乘以脉动电流。在这种情况下,
输出电容被选择为具有足够低的由于ESR ,典型地选择一个电容器与小于50mΩ的
ESR 。
整流器器二极管
使用肖特基二极管作为整流器传导电流时,高侧电源开关是关闭的。肖特基二极管
必须具有额定电流大于最大输出电流高和反向电压额定值比更高
最大输入电压。
稳定性补偿
C
COMP2
只需要对高ESR输出电容器
图2 :稳定性补偿
IC的反馈系统是由组分在COMP引脚稳定的,如示于图2的DC环路增益
该系统由以下方程确定:
主极点P1是由于至C
COMP
第二极P2为输出极点:
第一零Z1是由于
COMP
和C
COMP
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