概述

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爪败左
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1 概述微功率同步降压 - 升压转换器 Preliminary KX7011 KX7011系列产品是一种高效率低纹波工作频率高的 PFM 升压 D C -D C 变换器 KX7011系列产品仅需要四个元器, 就可完成将低输入的电池电压变换升压到所需的工作电压, 非常适合于便携式 1~4 节普通电池应用的场合电路采用了高性能低功耗的参考电压电路结构, 同时在生产中引入修正技术, 保证了输出电压的高输出精度及低温度漂移 KX7011可提供 SO T-23-3,SO T-23-5,SO T-89 封装形式,SO T23-5 封装内置 EN 使能端, 可控制变换器的工作状态, 可使它处于关断省电状态, 功耗降至最小订货信息 PFM 升压 D C -D C 变换器特性最高工作频率 :260K H z 输出电压 :2.0V ~5.0V ( 步进 0.1V ) 低起动电压 :0.8V (1m A ) 输出精度 : 优于 ±2.5% 最高效率 :87% 输出电流 : 大于 300m A (V i=2.5v,vo=3.3v ) 低纹波, 低噪声应用范围 1~3 个干电池的电子设备, 如 : 电子词典数码相机 LED 手电筒 LED 灯血压计 M P3 遥控玩具无线耳机无线鼠标键盘医疗器械防丢器汽车防盗器充电器 V C R PD A 等手持电子设备 June, 2004

2 微功率同步降压 - 升压转换器 Preliminary KX7011 典型应用电路图方框图 June, 2004

3 管脚定义微功率同步降压 - 升压转换器 Preliminary KX7011 封装型式和管脚号符号 KX7011 KX7011 KX7011 LXXT LXXF LXXE SOT-23-3 SOT-23-5 SOT-89 说明 LX 开关脚 VOUT 输出电压 EN 使能端 GND 接地端 June, 2004

4 微功率同步降压 - 升压转换器 Preliminary KX7011 最大额定参数值参数符号说明典型值单位电压 Vmax 供给 U OUT 和 V LX 端的最大电压值 8 V Vmin-max 在 EN 端的电压范围 -0.3-VOUT+0.3 V 电流 ILXmax LX 端最大电流 1000 ma Psot-23-3 SOT-23-3 封装最大电流功耗 0.25 W 电源功耗 Psot-23-5 SOT-23-5 封装最大电源功耗 0.25 W Psot-89 SOT-89 封装最大电源功耗 0.5 W Tmin-max 工作温度范围 o C 温度 Tstorage 存储温度范围 o C ESD VESD 人体静电耐压值 2000 V 电气特性参数符号测试条件最小值典型值最大值单位输出电压精度 VOUT % 最大输入电压 VIN MAX 0.7 VOUT V 起动电压 V START ILOAD=1mA, VIN:0 2V 保持电压 V HOLD ILOAD=1mA, VIN:2 0V 0.85 V 0.6 V 最大振荡频率 F MAX KHz 振荡信号占空比 DC OSC % 效率 η % 限流 ILIMIT ma 无负载状态下输入电流 IIN0 VIN=1.8V VOUT=3.0V 20 ua VIN=1.8V VOUT=5.0V 25 ua 待机 ( 省电 ) 状态输入电流 IINQ No load, EN= low 1 ua EN 高电压值 0.4*VOUT V EN 低电压值 0.2 V EN 高输入电流 0.1 ua EN 低输入电流 -0.1 ua June, 2004

5 微功率同步降压 - 升压转换器 Preliminary KX7011 典型应用线路应用指引 KX7011是一款 B O O S T 结构电压型 P F M 控制模式的 D C -D C 转换电路芯片内部包括输出电压反馈和修正网络启动电路震荡电路参考电压电路 P F M 控制电路过流保护电路以及功率管 KX7011所需的外部元器件非常少, 只需要一个电感一个肖特基二极管和输入输出电容就可以提供 2.5V ~6.0V 的稳定的低噪声输出电压 P F M 控制电路是 KX7011的核心, 该模块根据其他模块传递的输入电压信号负载信号和电流信号来控制功率管的开关, 从而达到控制电路恒压输出的作用在 P F M 控制系统中, 固定震荡频率和脉宽, 稳定的输出电压是根据输入 - 输出电压比例以及负载情况通过削脉冲来调节在单位时间内功率管导通时间来实现震荡电路提供基准震荡频率和固定的脉宽参考电压电路提供稳定的参考电平并且由于采用内部的修正技术, 保证了输出电压精度达到 ±2.5%, 同时由于参考电压经过精心的温度补偿设计考虑, 使得芯片的输出电压的温度漂移系数小于 100ppm / 高增益的误差放大器保证了在不同输入电压和不同负载电流情况下稳定的输出电压为了减小输出电压的纹波和噪声, 误差放大器采用施密特比较器结构, 同时具备很快的响应速度 B O O S T 结构 D C -D C 转换器的功率损耗主要是由于电感的寄生串联电阻肖特基二极管的正向导通压降功率管的导通电阻以及控制功率管信号的驱动能力这四个方面, 当然芯片本身消耗的静态功耗在低负载的情况下也会影响转换 June, 2004

6 微功率同步降压 - 升压转换器 Preliminary KX7011 效率为了获得较高的转换效率, 除了用户选择合适的电感肖特基二极管和电容外, 芯片内部的功率管导通电阻也非常小功率管有驱动能力很强的驱动电路驱动, 保证功率管开关时的上升沿和下降沿很陡, 大大减小了开关状态时的功率损耗外围元器件选择如上所述, 电感肖特基二极管会很大程度地影响转换效率, 电容和电感会影响输出的纹波选择合适的电感电容肖特基二极管可以获得高转换效率低纹波低噪声在讨论之前, 定义 : ( 1) 电感选择电感值有以下几个方面需要考虑 : 首先是需要保证能够使得 B O O S T D C -D C 在连续电流模式能够正常工作需要的最小电感值 L m in, 该公式是在连续电流模式, 忽略其他诸如寄生电阻二极管的导通压降的情况下推导出的, 实际的值还要大一些如果电感小于 Lmin, 电感会发生磁饱和, 造成 DC-DC 电路的效率大大下降, 甚至不能正常输出稳定电压其次, 考虑到通过电感的电流纹波问题, 同样在连续电流模式下忽略寄生参数, 当 L 过小时, 会造成电感上的电流纹波过大, 造成通过电感肖特基二极管和芯片中的功率管的最大电流过大由于功率管的不是理想的, 所以在特别大的电流时在功率管上的功率损耗会加大, 导致整个 DC-DC 电路的转换效率降低一般来说, 不考虑效率问题, 小电感可以带动的负载能力强于大电感但是由于在相同负载条件下, 大电感的电流纹波和最大的电流值小, 所以大电感可以使得电路在更低的输入电压下启动 ( 以上均是在相同的寄生电阻条件下推导出的结论 ) KX7011的工作频率高达 260KHz, 目的是为了能够减小外部的电感尺寸, KX7011只需要 4.7uH 以上的电感就可以保证正常工作, 但是输出端如果需要输出大电流负载 ( 例如 : 输出电流大于 50mA), 为了提高工作效率, 建议使用较大电感同时, 在大负载下, 电感上的串联电阻会极大地影响转换效率, 假设电感上的电阻为 rl, 负载电阻 Rload, 那么在电感上的功率损耗大致如下式计算 : June, 2004

7 微功率同步降压 - 升压转换器 Preliminary KX7011 例如当输入 1.5V, 输出 3.0V, 负载 20Ω( 150m A ), rl = 0.5 Ω, 效率损失 10% 综合考虑, 建议使用 33uH < 0.5 Ω 的电感如果需要提高大负载效率, 需要使用更大电感值更小寄生电阻值的电感 ( 2) 输出电容选择不考虑电容的等效串联电阻 ( ESR), 输出电压的纹波为 : 所以为了减小输出的纹波, 需要比较大的输出电容值但是输出电容过大, 就会使得系统的反应时间过慢, 成本也会加大所以建议使用 22uF 电容, 如果需要更小的纹波, 则需要更大的电容如果负载较小 ( 10mA 左右 ), 可以使用较小电容当考虑电容的 ESR 时, 输出纹波就会增加 : 当大负载的时候, 由于 ESR 造成的纹波将成为最主要的因素, 可能会大大超过 100mV 同时,ESR 又会增加效率损耗, 降低转换效率所以建议使用 ESR 低的钽电容, 或者多个电容并联使用 ( 3) 二极管有选择用于整流的二极管对 D C -D C 的效率影响很大, 虽然普通的二极管也能够使得 D C -D C 电路工作正常, 但是会降低 5~ 10% 的效率, 所以建议使用正向导通电压低反应时间快的肖特基二极管, 例如 1N N N 5822 等 ( 4) 输入电容电源稳定, 即使没有输入滤波电容, D C -D C 电路也可以输出低纹波低噪声的电流电压但是当电源离 D C -D C 电路较远, 建议在 D C -D C 的输入端加上 10uF 以上的滤波电容, 用于减小输出的噪声 June, 2004

8 微功率同步降压 - 升压转换器 Preliminary KX7011 典型特性曲线起动 / 保持电压起动起动 / 保持电压和输出电流特性曲线保持输出电流 (ma) L=47μH C=47μF 输出电压和输出电流特性曲线输出电压 (V) V 1.5V 输出电流 (ma) 2V 3V 2.5V L=47uH C=47uF Vout=3.3V June, 2004

9 Preliminary KX7011 典型特性曲线效率和输出电流特性曲线效率 (%) V 1.5V 输出电流 (ma) 2.5V 3V 2V L=47uH C=2*47uF Vout=3.3V 纹波电压和输出电流特性曲线纹波电压 (mv) V 1.5V 输出电流 (ma) 2.5V 2V 3V L=47uH C=47uF Vout=3.3V June, 2004

10 Preliminary KX7011 典型特性曲线纹波电压和输出电流特性 V 2.5V 2V 纹波电压 (mv) V 1.5V L=47uH C=2*47uF Vout=3.3V 输出电流 (ma) 纹波电压和输出电流特性曲线 V 2V 2.5V 纹波电压 (mv) V 1.5V L=47uH C=3*47uF Vout=3.3V 输出电流 (ma) June, 2004

11 Preliminary KX7011 外型尺寸和封装信息 Symbol Dimensions In Millimeters Dimensions In Inches Min Max Min Max A A A B c D E E e 0.950TYP 0.037TYP e L 0.700REF 0.028REF L ? June, 2004

12 Preliminary KX7011 Symbol Dimensions In Millimeter Dimensions In Inches Min Max Min Max A A A b c D E E e 0.950TYP 0.037TYP e L 0.700REF 0.028REF L ? June, 2004

13 Preliminary KX7011 Symbol Min Max Min Max A b b c D D REF REF E E e TYP 0.060TYP e TYP 0.118TYP L June, 2004

14 Preliminary KX7011 包装尺寸 SOT-23 包装封装类型包装单位每卷数量 SOT23 带 / 卷 3000PCS June, 2004

15 Preliminary KX7011 SOT23-5 包装封装类型包装单位每卷数量 SOT23-5 带 / 卷 3000PCS June, 2004

16 Preliminary KX7011 SOT-89 包装封装类型包装单位每卷数量 SOT-89 带 / 卷 1000PCS June, 2004

Microsoft Word - MD77XX产品说明书.doc

Microsoft Word - MD77XX产品说明书.doc 概述 : 系列产品是一种高效率低纹波的 PFM 控制型 DC-DC 升压稳压芯片该系列产品具有极低的启动电压和高输出电压精度应用时仅需电感电容肖特基二极管三个外部元器件, 就可完成将低输入的电池电压升压至所需的工作电压芯片内部包括输出电压反馈和补偿网络启动电路振荡电路 PFM 控制电路参考电压电路以及输出功率管此芯片采用 PFM 控制方式, 在大范围内可获得较低的输出纹波和高效率