LMZ10504EXT 4A SIMPLESWITCHER电源模块与5.5V最大输入电压
军事和坚固耐用的应用
2010年7月30日
LMZ10504EXT
与5.5V最大4A SIMPLESWITCHER电源模块
输入电压为军事和坚固耐用的应用
易于使用的7引脚封装
性能优势
■
工作在高环境温度
■
低电磁辐射( EMI)符合EN55022
B类标准(注
2)
■
通过10V / M辐射抗扰度EMI测试标准
EN61000 4-3
■
通过振动标准
MIL -STD- 883方法2007.2条件A
JESD22 - B103B条件1
■
通过降标准
MIL -STD- 883方法2002.3条件B
JESD22 - B110条件B
30118403
TO- PMOD 7引脚封装
10.16 X 13.77 X 4.57毫米( 0.4× 0.39 X 0.18 )
θ
JA
= 20℃/ W,
θ
JC
= 1.9 ° C / W
(注
1)
符合RoHS
电气规格
■
■
■
■
■
■
20W的最大总输出功率
高达4A输出电流
输入电压范围为2.95V至5.5V
输出电压范围为0.8V至5V
± 1.63 %的反馈电压准确度温度
转换效率高达96 %
系统性能
电流降额(V
OUT
= 3.3V)
主要特点
■
集成屏蔽电感器
■
灵活的启动顺序使用外部的软启动,
■
■
■
■
■
■
■
跟踪和精密使能
防止浪涌电流和故障,如输入
欠压锁定和输出短路
-55 ° C至+ 125 ° C的结温范围内工作
单裸露焊盘和标准引脚,便于
安装和制造
引脚对引脚兼容
LMZ10503EXT ( 3A / 15W最大值)
LMZ10505EXT ( 5A / 25W最大值)
完全启用的WEBENCH和电源设计
10 mV的低输出电压纹波允许供电
对噪声敏感的收发器和信号集成电路
用于驱动FPGA和ASIC的快速瞬态响应
30118404
英法fi效率(V
OUT
= 3.3V)
应用
■
■
■
■
负载点从3.3V和5V的轨转换
空间受限型应用
温度过高或过低/没有空气流动的环境
对噪声敏感的应用程序(即收发器,医疗)
30118405
电磁辐射( EN 55022 , B级)
注1 :
θ
JA
在2.25 “× 2.25 ” (5.8厘米× 5.8厘米)四层板进行测量。请参阅
PCB布线图
或评估板应用笔记: AN- 2074 。
注2 :
EN 55022 : 2006 + A1 : 2007 , FCC第15部分B: 2007年见
图5
和布局所测试设备的信息。
30118406
2010美国国家半导体公司
301184
www.national.com
LMZ10504EXT
典型应用电路
30118401
接线图
30118472
顶视图
7引脚TO - PMOD
订购信息
订单号
LMZ10504EXTTZ
LMZ10504EXTTZX
LMZ10504EXTTZE
供货方式
250个单位在磁带和卷轴
500单位在磁带和卷轴
45件中铁
套餐类型
TO-PMOD-7
NSC封装图
TZA07A
包装标志
LMZ10504EXT
引脚说明
引脚数
1
2
3
名字
VIN
EN
SS
高电平有效使能输入的设备。
软启动控制引脚。内部2 uA的电流源充电和外部电容器连接
与此引脚与GND (引脚4 )启动过程中设置输出电压斜率。此引脚也
用于配置跟踪功能。
电源地和信号地。连接该引脚和之间的底部反馈电阻
反馈引脚。
反馈引脚。这是用于检测输出电压误差放大器的反相输入端。
这是内部电感器的输出端。从VOUT连接一个外部电阻分压器
FB到地。
裸露焊盘热连接。连接焊盘与PCB接地层,以减少
热阻值。它还提供对输入和输出电容器的电连接
接地端子。
描述
低ESR的输入电容位置应尽可能靠近到VIN引脚和GND引脚。
4
5
6, 7
EP
GND
FB
VOUT
裸露
PAD
www.national.com
2
LMZ10504EXT
绝对最大额定值
(注
5)
如果是用于军事/航空航天特定网络版设备是必需的,
请向美国国家半导体销售办事处/
经销商咨询具体可用性和规格。
VIN , VOUT , EN , FB , SS到GND
ESD易感性(注
6)
功耗
结温
-0.3V至6.0V
± 2千伏
内部限制
150°C
存储温度范围
峰值回流焊外壳温度
(30秒)的
-65 ℃150 ℃的
245°C
工作额定值
VIN至GND
结温(T
J
)
(注
5)
2.95V至5.5V
-55 ° C至125°C
规范与标准字体为T
J
= 25 ℃时;以粗体类型限制
适用于整个工作结温范围T
J
-55 ° C至125°C 。最小和最大极限值通过保证
测试,设计或统计数据。典型值代表最可能的参数指标在T
J
= 25 ℃,并且提供了用于
仅供参考。 V
IN
= V
EN
= 3.3V,除非在条件列中另有说明。
符号
参数
条件
民
(注
7)
0.78
典型值
(注
8)
0.8
最大
(注
7)
0.82
单位
电气特性
系统参数
V
FB
总的反馈电压变化
包括线路和负载调节
反馈电压变化
反馈电压变化
V
IN
= 2.95V至5.5V
V
OUT
= 2.5V
I
OUT
= 0A到4A
V
IN
= 3.3V, V
OUT
= 2.5V
I
OUT
= 0A
V
IN
= 3.3V, V
OUT
= 2.5V
I
OUT
= 4A
V
V
FB
V
FB
V
IN( UVLO )
I
SS
I
Q
I
SD
I
OCL
f
FB
PWM节
f
SW
D
范围
使能控制
V
EN -IH
V
EN -IF
T
SD
T
SD- HYS
θ
JA
θ
JC
0.787
0.785
0.8
0.798
2.6
0.812
0.81
2.95
V
V
V
A
输入欠压锁定阈值(测量温度为VIN上升
针)
落下
软启动电流
非切换输入电流
关机静态电流
输出电流限制(平均电流)
频率折返
开关频率
PWM占空比范围
EN引脚上升阈值
EN引脚下降阈值
T
J
对于热关断
迟滞热关断
结到环境
结到外壳
(注
3)
没有空气流动
充电电流
V
FB
= 1V
V
IN
= 5.5V, V
EN
= 0V
V
OUT
= 2.5V
在限流
1.95
2.4
2
1.7
260
3
500
6.7
mA
A
A
千赫
1160
100
1.23
1.8
千赫
%
V
V
°C
°C
° C / W
° C / W
4.1
5.5
250
700
0
1000
0.8
1.06
145
10
20
1.9
热控
热阻
3
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LMZ10504EXT
规范与标准字体为T
J
= 25 ℃时;以粗体类型限制
适用于整个工作结温范围T
J
-55 ° C至125°C 。最小和最大极限值通过保证
测试,设计或统计数据。典型值代表最可能的参数指标在T
J
= 25 ℃,并且提供了用于
仅供参考。 V
IN
= V
EN
= 3.3V,除非在条件列中另有说明。
符号
参数
条件
民
(注
7)
典型值
(注
8)
10
最大
(注
7)
单位
电气特性
性能参数
ΔV
OUT
输出电压纹波
请参阅
表5
V
OUT
= 2.5V
带宽限制= 2 MHz的
请参阅
表7
带宽限制= 20 MHz的
ΔV
IN
= 2.95V至5.5V
I
OUT
= 0A
ΔV
OUT
/ V
OUT
ΔV
FB
/ V
FB
ΔV
OUT
/ V
OUT
效率
V
OUT
= 3.3V
V
OUT
= 2.5V
η
峰值效率( 1A )V
IN
= 5V
V
OUT
= 1.8V
V
OUT
= 1.5V
V
OUT
= 1.2V
V
OUT
= 0.8V
V
OUT
= 2.5V
V
OUT
= 1.8V
η
峰值效率( 1A )V
IN
= 3.3V
V
OUT
= 1.5V
V
OUT
= 1.2V
V
OUT
= 0.8V
V
OUT
= 3.3V
V
OUT
= 2.5V
η
满载效率( 4A )V
IN
= 5V
V
OUT
= 1.8V
V
OUT
= 1.5V
V
OUT
= 1.2V
V
OUT
= 0.8V
V
OUT
= 2.5V
V
OUT
= 1.8V
η
满载效率( 4A )V
IN
= 3.3V
V
OUT
= 1.5V
V
OUT
= 1.2V
V
OUT
= 0.8V
96.1
94.8
93.1
92
90.4
86.8
95.7
94.1
93.0
91.6
88.3
94.1
92.4
90.0
88.3
86.1
80.8
91.4
90.0
87.2
84.9
79.3
%
%
%
%
输出电压线路调整
反馈电压负载调整
输出电压负载调整
ΔV
IN
= 2.95V至5.5V
I
OUT
= 0A ,V
OUT
= 2.5V
I
OUT
= 0A到4A
I
OUT
= 0A到4A
V
OUT
= 2.5V
mV
PK- PK
ΔV
OUT
ΔV
FB
/ V
FB
输出电压纹波
反馈电压线路调整
5
mV
PK- PK
0.04
0.04
0.25
0.25
%
%
%
%
注3 :
θ
JA
在2.25 “× 2.25 ” (5.8厘米× 5.8厘米)四层板测得, 1盎司的铜, 36 10MIL散热孔,无空气流动, 1W功率
耗散。请参考或评估板应用笔记: AN- 2074 。
注4 :
EN 55022 : 2006 + A1 : 2007 , FCC第15部分B: 2007年见和布局所测试设备的信息。
注5 :
绝对最大额定值超出这可能会损坏设备的限制。额定工作值是根据它的运行状况
装置被拟功能。关于规范保证和测试环境,请参阅电气特性。
注6 :
人体模型是一个100pF的电容通过一个1.5 kΩ电阻向每个引脚放电。测试方法是每JESD22- AI14S 。
注7 :
最小和最大限制是100%的产品在环境温度测试(T
A
) 25℃ 。限制在工作温度范围内有保证
通过使用统计质量控制( SQC)方法的相关性。这些极限值可用来计算国内平均出厂质量水平( AOQL ) 。
注8 :
典型值是在25℃,代表最可能的参数指标。
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4
LMZ1050xEXT评估板
LMZ1050xEXT评价
板
美国国家半导体公司
应用笔记2074
杨哳嗯
2010年8月16日
介绍
该LMZ1050xEXT SIMPLE SWITCHER电源模块
一个完整的,易于使用的DC-DC能够驱动解决方案
高达3A , 4A , 5A或负载具有卓越的电源转换
效率高,输出电压精度,线路和负载调节。
该LMZ1050xEXT可在一个创新的封装,
提高了散热性能,可以手工或马
折角焊接。
该LMZ1050xEXT可以接受的输入电压轨
2.95V和5.5V ,并提供一个可调节的和高度精确的
输出电压可低至0.8V 。 1兆赫固定频率
脉冲宽度调制开关产生可预测的EMI特性。
两个外部补偿元件可以调整,以
设置了最快的响应时间,同时允许选择使用
陶瓷和/或电解输出电容。对外亲
可编程软启动电容有利于控制启动。
该LMZ1050xEXT是与一个可靠和耐用的解决方案
特点如下:无损逐周期峰值电流限制
针对过电流或短路故障时,热关
下来,输入欠压锁定和预偏置启动。
评估板设计理念
该评估板旨在演示低浓度
涵道噪声的输入和输出线,如在可见
科幻gure
11
和
图14 。
四个输入电容(C
in1
- C
in4
),以及三个
输出电容器(C
o1
- C
o3
)被填充用于此目的。
所有的输入和输出滤波电容器是没有必要
符合辐射标准。对于一个电路例子
通行证辐射标准( EN55022 , B级)
请参阅
图19 。
此外,C
in5
存在重新
达斯由电感所产生的输入线路的谐振
tance和阻力的电缆连接在板凳
电源评估板和输入电容。
附加组件封装
当LMZ1050xEXT的跟踪功能时,重新
移动软启动电容C
SS
并使用一个电阻分压器
在代号
TRKB
和R
TRKT
。地面和V
TRK
后有
提供了方便的连接。
该LMZ1050xEXT评估板采用了精密恩
这是拉高由100 kΩ的电路能上拉电阻
到VIN 。这允许用户将拉低上的使能引脚
地面上。顶级使电阻为R
耳鼻喉科
和底部使
电阻为R
ENB
。请参考设计指南和操作
该LMZ1050xEXT数据表DE-的描述部分
尾设计实现。
选择FPGA时指定的输入浪涌电流为特定pow-
ER-了序列和其他需要测序轨道,以避免
启动或闭锁的问题。为了防止早期开通的
LMZ1050xEXT与多个电源轨系统,精密
启用和跟踪是作为主要的输入电压轨有用
上升在上电时。
主板规格
V
IN
= 2.95V至5.5V
V
OUT
= 2.5V (默认输出电压设置,请参考
表
2
其他输出设置)
±2.5 %反馈电压精度2.5V输出
(包括T线和负载调节
J
= -55 ° C至
125°C)
± 1.63 %的反馈电压准确度温度
I
OUT
= 0A到3A,4A和5A
θ
JA
= 20℃/ W,
θ
JC
= 1.9 ° C / W
设计上的四个层中,顶层和底层是
1盎司铜和两个内层的1/2盎司铜
重量
测量2.25英寸X 2.25英寸(5.8厘米× 5.8厘米)和是62mil
( 0.062 “)厚在FR4层压板
AN-2074
2010美国国家半导体公司
301280
www.national.com
AN-2074
接线图
30128015
图3.效率测量设置
30128016
图4.输出电压纹波测量设置
效率与负载电流
LMZ10504EXT & LMZ10505EXT ,V
OUT
= 2.5V ,T
AMB
= 25°C
效率与负载电流
LMZ10503EXT ,V
OUT
= 2.5V ,T
AMB
= 25°C
30128028
30128031
www.national.com
4