汽车应用的限流可调 高效降压型 DC-DC 转换器 描述 SD45230 是一款微型 SOP8/ESOP-8 封装 高效率 可调限流的降压型 DC-DC 转换芯片 芯片内部包括误差放大器 振荡器 电流比较器 斜坡补偿 电流采样 逻辑驱动等模块, 电流误差放大器的内部集成, 使得该芯片可以实现恒压恒流控制 峰值电流模式的 PWM 控制环路以及补偿网络的外部可调, 使该芯片可在宽负载范围内提供稳定的输出电压 ; 电流采样端的引出, 通过设定采样电阻值, 可以简单 精确的实现限流值的外部调节 导通电阻 150mΩ 的 MOSFET 的内部集成, 提供了高的转换效率 ; 内部 3.5A 的限流值以及短路保护 过温保护避免了芯片在超负荷负载或者温度过热时受到损坏 ;120KHz 的高频率以及微型 SOP-8/ESOP-8 封装, 最大限度的减小了整体解决方案的占板面积 主要特点 高达 2.1A(SD45230RSA)/2.4A(SD45230RJA) 的输出电流能力 输入欠压锁定 40V 的最高工作电压 120KHz 的开关频率, 降低 EMI 的抖频技术 拥有专利技术的恒压恒流控制 拥有专利技术的输出电压导线电阻损耗补偿 限流可调 过温保护 纤小型 SOP-8/ESOP-8 封装 应用 SOP-8-225-1.27 ESOP-8-225-1.27 ( 底部带散热片 ) 车载充电器 / 适配器 便携式可充电设备 限流可调的降压型 DC-DC 转换器 产品规格分类 产品名称封装打印名称材料包装 SD45230RSA 5230RSA 无卤料管 SOP-8-225-1.27 SD45230RSATR 5230RSA 无卤编带 SD45230RJA 5230RJA 无卤料管 ESOP-8-225-1.27 SD45230RJATR 5230RJA 无卤编带 http: //www.silan.com.cn 共 8 页第 1 页
内部框图 VIN 1 Internal Regulators AVCC + Σ + Current Sense Amplifier + - CLK 5V REGULATOR 5V BS 7 2 6 5 FB CS+ 0.835V 0.075V CS- + - + - Oscillator 120kHz Voltage Error amplifier Current Error amplifier PWM Comparator 0.3V FB + - + - SCP S QP Logic Control QN R OTP Driver Driver SW GND 8 4 3 COMP 极限参数 (T amb =25 C) 参 数 符号 参数范围 单位 输入端工作电压范围 V IN +40 V 开关端电压范围 V SW -0.3 ~ V IN+0.3 V 自举端电压范围 V BS V SW+8 V 补偿端电压 V COMP +5 V 反馈端电压 V FB +5 V 正采样端电压范围 V CS+ -0.3 ~ +8 V 负采样端电压范围 V CS- -0.3 ~ +8 V 工作环境温度范围 T amb -20 ~ + 85 C 贮存温度范围 T STG -40 ~ +125 C 电气参数 ( 除非特别注明, 否则 T amb =25 C,V IN =12V,V OUT =5V, 负载电流为 0) 参 数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 输入电压范围 V IN V IN 端电压 10 -- 40 V 反馈端基准电压 V FB 0.815 0.835 0.855 V 反馈端电流 I FB V FB=0.81V -- -0.1 -- µa 静态电流 ( 无开关状态 ) I switch off V FB=1V -- 0.75 1 ma http: //www.silan.com.cn 共 8 页第 2 页
参 数 符号 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 正负采样端电压差 V CS 70 75 80 mv 开关频率 F S V FB=0.6V 96 120 144 KHz NMOS 开关管导通电阻 R ON -- 0.15 -- Ω NMOS 开关管漏电流 I leak V SW=0V -- -- 10 µa NMOS 开关管限流值 I LIMIT 3 3.5 4 A 欠压锁定输入电压 V IN(rising) 8 9 10 V 欠压锁定迟滞电压 V IN(hyst) -- 2 -- V 热关断温度 T j(sd) -- -- 150 -- C 热关断迟滞温度 T hyst -- -- 20 -- C 软启动时间 Tss -- 16 -- ms 管脚排列图 VIN 1 8 SW FB COMP 2 3 SD45230 7 6 BS CS+ GND 4 5 CS- 管脚描述 管脚号 SD45230RSA SD45230RJA 管脚名称 I/O 管 脚 说 明 1 1 V IN P 芯片的电压输入端 2 2 FB I 输出电压反馈输入端 3 3 COMP I/O 补偿端, 外接电阻电容网络 4 4 GND G 地 5 5 CS- I 电流采样的输入端, 将限定最大负载电流的外部电阻 6 6 CS+ I 接于该两端之间 7 7 BS I/O 自举管脚 外接 10nF 电容到 SW 管脚 8 8 SW O 开关端 / EP Exposed PAD G 散热片, 接地 http: //www.silan.com.cn 共 8 页第 3 页
功能描述 SD45230 是一款外部可调限流的降压型 DC-DC 转换器, 电流采样管脚的引出, 通过板子上的采样电阻, 可以简单准确的调节限流值的大小 恒流控制可以用来对电池充电 ; 也可用来作为一个带有可调限流值的标准降压 DC-DC 转换器 典型导通电阻 150mΩ 的内部 MOSFET, 提高了转换效率, 即使在大负载电流的情形下, 也能维持较小的压降 ; 内部 3.5A 的峰值限流, 避免的芯片在负载过大等极端情况下受到损坏 ; 当输出过载或者短路时, 开关被周期性关断, 限制提供至输出端的电流大小, 从而使负载以及芯片本身受到保护 ; 当短路去除或者负载回到正常设定范围内, 输出电压都可恢复正常 当系统长时间工作在重负载状态, 片内温度超过 150 C 时,SD45230 自动关断, 芯片温度降低之后, 系统将自行恢复到正常工作状态, 此过程的温度迟滞大约为 20 C 120KHz 的高频率以及纤巧的 SOP-8/ESOP-8 封装, 可以实现紧凑的 DC-DC 转换器, 最大限度的减小了整体解决方案的占板面积 应用信息 输出电压及反馈回路的设置 可以通过两个串联的电阻来调整输出电压的大小, 参考图 1, 我们可以从图中得出输出电压的计算公式 : 可以通过设定电阻 R2 的大小, 限制输出电流值 : R3 VOUT = (1+ )X0.835V R4 ILIMIT = 70mV R2 SD45230 采用了专利技术的输出电压导线电阻损耗补偿, 其实现需要通过正确的选取电阻 R3 R4 的值, 设导线电 阻为 R line, 外部限流的采样电阻为 R2( 如图 1 所示 ), 则有 : R3 = Rline 200μ R2 R4 = V 0.835 R3 OUT - 0.835 如导线电阻 R line 为 70mΩ, 图 1 中 R2=33.3mΩ(2.1A 限流值 ),V OUT =5V, 则可计算出 :R3=11k,R4=2.2k, 如 图 1 所示取 R3=10k,R4=2k 元件的选择 电感的选取 SD45230 由于采用了 120kHz 的高开关频率, 因此能够使用小型电感器 在大多数应用中, 一般建议采用 100µH 的电感 较大的电感值通过减小其纹波电流, 能够获得较高的输出电流能力, 但同时由于电感尺寸增加而导致布板面积增加 电感器的电流纹波通常设定在最大电感器电流的 20% 至 40% 电感器应该具有较低的 DCR ( 绕组的串联电阻 ) 以降低电感上的损耗, 并且须保证电流至峰值电流的情况下尚未发生饱和 为了尽量降低辐射 http: //www.silan.com.cn 共 8 页第 4 页
噪声, 可以采用屏蔽电感器 输出输入电容的选取 需要采用低 ESR( 等效串联电阻 ) 的电容以最大限度减小输出电压纹波 多层陶瓷电容和电解电容的并联是最佳的选择, 因为它具有非常低的 ESR 和较低的成本 对于大多数应用来说,10µF 陶瓷电容和 220uF 电解电容的并联用于输出已经足够, 可以采用更大的电容值来获得极低的输出电压纹波并改善瞬态响应 低 ESR 的输入电容降低了开关噪声, 并且减小了从电池吸收的峰值电流 因此, 将陶瓷电容用于输入去藕是一种上佳的选择, 而且, 电容应尽可能放在靠近芯片的地方 对于绝大多数应用场合, 一个 10µF 的电容已经足够 上述陶瓷电容, 建议优先选用 X5R 和 X7R 介质材料的电容, 因其能在很宽的电压和温度范围内保持电容的稳定性 典型应用线路图 VIN Input up to 40V C1 10nF C2 10μF R1 1KΩ 1 2 3 4 VIN SW FB COMP SD45230 BS CS+ GND CS- 8 C5 10nF 7 6 5 D1 SS34 L1 100μH C4 220μF R2 33.3mΩ R3 10kΩ R4 2kΩ C3 10μF VOUT 5V/2A 图 1:5V 输出 2.1A 限流时应用线路图 注 : 以上线路及参数仅供参考, 实际的应用电路请在充分的实测基础上设定参数 http: //www.silan.com.cn 共 8 页第 5 页
封装外形图 ESOP-8-225-1.27 单位 :mm 0.42±0.10 通孔尺寸 (0.38 直径,0.76 孔间距 ) 3.81 6.0±0.5 1.27TYP 5.0±0.5 3.9±0.4 1.75MAX 0.20±0.10 详见细节图 A 0.15±0.10 2.7~3.5 0.25~0.50 2.03 3.56 7.62 俯视图 1.27 推荐焊盘图 0.51 主视图 侧视图 1.8~2.6 0.25 0~8 0.4~1.27 细节图 A 仰视图 注意 : ESOP8 的封装带有外露的散热 PAD, 使用时请将 PCB 表面散热的铜箔与 IC 背面散热 PAD 焊接在一起, 并且尽可能增大 PCB 铜箔的面积, 以利于散热 ; 布线时, 请在散热 PAD 下面放置足够多的通孔, 提高散热性能 http: //www.silan.com.cn 共 8 页第 6 页
封装外形图 SOP-8-225-1.27 单位 :mm 0.42±0.10 1.55±0.20 0.3~1.27 6.0±0.4 3.9±0.3 5.72±0.3 1.27 0.20±0.05 5.0±0.3 0.15±0.10 注意! 静电敏感器件操作 ESDS 产品应采取防护措施 MOS 电路操作注意事项 : 静电在很多地方都会产生, 采取下面的预防措施, 可以有效防止 MOS 电路由于受静电放电影响而引起的损坏 : 操作人员要通过防静电腕带接地 设备外壳必须接地 装配过程中使用的工具必须接地 必须采用导体包装或抗静电材料包装或运输 声明 : 士兰保留说明书的更改权, 恕不另行通知! 客户在下单前应获取最新版本资料, 并验证相关信息是否完整和最新 任何半导体产品特定条件下都有一定的失效或发生故障的可能, 买方有责任在使用 Silan 产品进行系统设计和整机制造时遵守安全标准并采取安全措施, 以避免潜在失败风险可能造成人身伤害或财产损失情况的发生! 产品提升永无止境, 我公司将竭诚为客户提供更优秀的产品! http: //www.silan.com.cn 共 8 页第 7 页
产品名称 : SD45230 文档类型 : 说明书 版权 : 杭州士兰微电子股份有限公司公司主页 : http: //www.silan.com.cn 版 本 : 1.1 作 者 : 吴剑辉 修改记录 : 1. 修改输入电压范围 2. 修改典型应用线路图 版 本 : 1.0 作 者 : 吴剑辉 修改记录 : 1. 正式发布版本 http: //www.silan.com.cn 共 8 页第 8 页