外 置 NMOS 的 PFM 模 式 升 压 转 换 芯 片 概 述 是 一 款 工 作 于 PFM 模 式 的 升 压 转 换 芯 片, 其 采 用 外 置 NMOS, 调 节 外 接 电 流 检 测 电 阻 可 稳 定 输 出 高 达 2A 的 电 流, 适 用 于 各 种 大 功 率 LED 阵 列 的 应 用 场 合 通 过 外 接 电 阻 可 实 现 5-100 的 宽 电 压 输 入, 系 统 自 带 过 压 保 护 功 能 可 防 止 负 载 开 路 时 对 电 路 造 成 损 坏, 可 通 过 控 制 PWM 信 号 占 空 比 在 0-100% 之 间 任 意 调 节 输 出 电 流 无 需 环 路 补 偿, 因 此 系 统 具 有 更 好 的 稳 定 性 特 性 宽 电 压 输 入 :5-100 恒 流 输 出 的 电 流 大 小 仅 取 决 于 外 置 器 件 的 规 格 ( 注 释 ) 无 需 环 路 补 偿 内 置 过 压 保 护 内 置 过 温 保 护 注 释 : 系 统 可 实 现 的 最 大 输 出 电 流 值 取 决 于 输 出 与 输 入 电 压 比 和 所 采 用 器 件 的 规 格, 若 输 出 电 流 和 输 出 输 入 电 压 比 都 很 高, 则 电 感 和 NMOS 需 要 有 足 够 大 的 电 流 能 力 应 用 太 阳 能 LED 路 灯 室 内 LED 照 明 电 视 背 光 笔 记 本 电 脑 车 灯 典 型 应 用 电 路 图 1 典 型 应 用 电 路 July 2011 er1.0 1 S-EN Technology
引 脚 结 构 封 装 引 脚 结 构 ( 俯 视 图 ) SOP-8 引 脚 说 明 供 应 信 息 引 脚 号 引 脚 名 功 能 1 CC 芯 片 供 电 引 脚, 内 部 稳 压 在 5( 典 型 值 ) 2 TOFF 接 电 阻 来 设 置 NMOS 的 最 短 关 断 时 间 引 脚 3 ADJ 芯 片 使 能 和 输 入 峰 值 电 流 阈 值 控 制 引 脚 ADJ <0.5, 则 NMOS 常 闭 ;0.5 ADJ 2.4, 则 CSTH = ADJ /10; ADJ >2.4, 则 CSTH =0.24;ADJ 悬 空 时, 内 部 上 拉 到 4.5, CSTH =0.24 4 GND 接 地 引 脚 5 GATE 驱 动 外 置 NMOS 栅 极 的 引 脚 6 CS 输 入 峰 值 电 流 检 测 引 脚 7 FB 输 出 电 流 的 检 测 引 脚 8 OP 过 压 保 护 检 测 引 脚, 若 该 脚 电 压 高 于 1, 则 NMOS 常 闭 产 品 型 号 封 装 类 型 包 装 规 格 绿 标 工 作 温 度 范 围 D08E SOP-8 2500 片 / 盘 RoHS -40 C to 85 C ---------------- D 08 E 环 保 标 志 E: 无 铅 引 脚 代 码 08: 8pins 封 装 类 型 D: SOP 温 度 代 码 : 工 业 标 准, -40 C to +85 C July 2011 er1.0 2 S-EN Technology
最 大 极 限 值 参 数 CC to GND CS, ADJ,GATE,TOFF,OP,FB CC 最 大 输 入 电 流 ( 注 释 ) 结 温 范 围 存 储 温 度 范 围 ESD 人 体 模 式 注 释 : 超 过 最 大 输 入 电 流, 则 CC 电 压 可 能 无 法 钳 位 在 5 最 大 限 定 值 -0.3 to 6-0.3 to 6 10mA -40 o C to +150 o C -65 o C to +150 o C 3500 如 果 期 间 工 作 条 件 超 过 以 上 极 限 值, 可 能 对 器 件 造 成 永 久 性 损 坏 上 述 参 数 仅 仅 是 工 作 条 件 的 极 限 值, 不 建 议 器 件 工 作 在 推 荐 条 件 以 外 的 情 况, 器 件 长 时 间 工 作 在 极 限 条 件 下, 其 可 靠 性 及 寿 命 可 能 受 到 影 响 电 气 特 性 测 试 条 件 ( 注 释 一 ):in=10, Rin=10KΩ,ADJ 悬 空,T amb =25 o C( 除 非 特 殊 说 明 ) 符 号 参 数 条 件 规 格 最 小 值 典 型 值 最 大 值 单 位 在 供 电 电 压 与 cc 脚 之 NDC 输 入 电 压 范 围 间 接 一 个 合 适 的 电 阻 ( 注 5 100 释 二 ) CC CC 钳 位 电 压 Rin=10K 4.4 5 5.6 ULO 欠 压 锁 闭 阈 值 CC 上 升 2.0 2.7 3.0 ΔULO 欠 压 锁 闭 阈 值 迟 滞 300 m SS 静 态 工 作 电 流 CC =5 250 400 ua 芯 片 欠 压 时 静 态 电 流 CC =2.5 50 75 ua CSTH 输 入 峰 值 电 流 检 测 阈 值 ADJ=5 215 240 265 m T BLANK 输 入 电 流 检 测 消 隐 时 间 CS = CSTH +50m 500 ns T OFF 最 短 恒 定 关 断 时 间 Rext=250KΩ 10 µs ADJ 峰 值 电 流 控 制 低 阈 值 0.5 峰 值 电 流 控 制 高 阈 值 2.4 T SD 过 温 保 护 阈 值 150 T SD-HYS 过 温 保 护 迟 滞 20 输 出 电 流 反 馈 阈 值 0.29 0.3 0.31 OP-TH 过 压 保 护 阈 值 0.9 1 1.1 注 释 一 : 器 件 量 产 测 试 是 在 25 C 下 进 行 设 计, 工 艺 和 特 征 化 分 析 可 以 保 证 芯 片 正 常 工 作 在 其 他 温 度 注 释 二 : 若 in=5 则 把 in 与 cc 直 接 相 连 即 可, 若 in>5 则 需 要 在 in 与 cc 之 间 接 一 个 阻 值 合 适 的 电 阻 o C o C July 2011 er1.0 3 S-EN Technology
典 型 性 能 曲 线 400 100 380 90 out(ma) 360 340 320 300 out=40,rfb=0.825,rcs=0.12 L=100uH,Cout=220uF(Low ESR) 10 12 14 16 18 20 22 24 26 in() 图 2 in & out Efficiency(%) 80 70 60 50 out=40,rfb=0.825,rcs=0.12 L=100uH,Cout=220uF(Low ESR) 10 12 14 16 18 20 22 24 26 in() 图 3 in & Efficiency 400 100 380 90 out(ma) 360 340 320 300 in=12,rfb=0.825,rcs=0.12 L=100uH,Cout=220uF(Low ESR) 30 34 38 42 46 50 out() 图 4 out & out Efficiency(%) 80 70 60 50 in=12,rfb=0.825,rcs=0.12 L=100uH,Cout=220uF(Low ESR) 30 34 38 42 46 50 out() 图 5 out & Efficiency 800 100 770 90 out(ma) 740 710 680 650 out=48,rfb=0.392,rcs=0.1 L=100uH,Cout=220uF(Low ESR) ESR) 20 24 28 32 36 40 in() 图 6 in & out Efficiency(%) 80 70 60 out=48,rfb=0.392,rcs=0.1 L=100uH,Cout=220uF(Low ESR) ESR) 50 20 24 28 32 36 40 in() 图 7 in & Efficiency July 2011 er1.0 4 S-EN Technology
800 100 770 90 out(ma) 740 710 680 650 out=48,rfb=0.392,rcs=0.1 int=24,rfb=0.392,rcs=0.1 L=100uH,Cout=220uF(Low ESR) ESR) 40 42 44 46 48 50 52 54 out() 图 8 out & out Efficiency(%) 80 70 60 out=48,rfb=0.392,rcs=0.1 in=24,rfb=0.392,rcs=0.1 L=100uH,Cout=220uF(Low ESR) ESR) 50 40 42 44 46 48 50 52 54 out() 图 9 out & Efficiency July 2011 er1.0 5 S-EN Technology
应 用 说 明 内 部 5 电 源 内 置 一 个 5 线 性 稳 压 电 源 (cc), 来 给 芯 片 内 部 电 路 及 驱 动 MOS 管 供 电 当 输 入 电 压 高 于 5 时, 需 在 输 入 电 压 与 cc 引 脚 之 间 接 一 个 电 阻 Rin, 则 芯 片 内 部 线 性 稳 压 电 源 将 钳 位 在 5( 典 型 值 ),cc 引 脚 还 必 须 就 近 接 一 个 低 ESR 电 容 器 ( 推 荐 采 用 10μF 贴 片 电 容 ), 以 提 供 一 条 低 阻 抗 的 高 频 率 电 流 路 径 来 保 证 栅 驱 动 电 流 电 阻 Rin 的 阻 值 要 确 保 能 给 cc 引 脚 提 供 足 够 的 输 入 电 流, 电 流 大 小 是 内 部 电 路 的 0.25mA 电 流 和 栅 极 驱 动 电 流 之 和 ( 栅 极 驱 动 电 流 取 决 于 开 关 频 率 和 外 部 NMOS 的 栅 极 电 荷 ) cc 输 入 电 流 可 通 过 下 式 计 算 : 0. 25mA Q f (1) N 在 上 述 等 式 中, f S 是 开 关 频 率, Q G 是 外 部 NMOS 的 栅 极 电 荷 ( 可 以 从 NMOS 的 数 据 表 中 得 到 ) 当 输 入 电 压 等 于 5 时, 把 输 入 电 压 与 cc 引 脚 直 接 相 连 即 可 欠 压 锁 闭 有 欠 压 锁 闭 功 能, 欠 压 阈 值 为 2.7 ( 典 型 值 ), 阈 值 迟 滞 为 300m, 即 输 入 电 压 低 于 2.4 后 芯 片 欠 压 系 统 停 止 工 作 直 到 输 入 电 压 上 升 到 2.7 后 重 新 启 动 升 压 转 换 为 PFM 模 式 升 压 结 构,CS 引 脚 通 过 接 在 NMOS 源 极 与 地 之 间 的 R CS 电 阻 设 置 电 感 中 的 峰 值 电 流 工 作 时 外 置 NMOS 为 开 启 状 态, 电 感 和 NMOS 中 的 电 流 线 性 上 升, 直 到 CS 引 脚 电 压 达 到 检 测 阈 值 电 压 CSTH 时 NMOS 关 闭 NMOS 关 闭 后 电 感 中 的 电 流 线 性 下 降 直 到 FB 引 脚 上 的 电 压 低 于 检 测 阈 值 电 压 时 NMOS 再 次 开 启, 如 此 反 复 以 上 过 程 输 出 LED 电 流 设 置 通 过 FB 引 脚 检 测 与 LED 灯 串 联 的 外 接 采 样 电 阻 的 电 压 来 控 制 输 出 电 流, 电 压 阈 值 为 0.3, 因 此 输 出 电 流 可 通 过 下 式 设 置 : G S out 0.3 (2) R fb 为 了 得 到 更 高 精 度 的 输 出 电 流, 建 议 R fb 要 采 用 1% 或 更 高 精 度 的 电 阻 过 压 保 护 设 置 输 出 开 路 保 护 是 通 过 设 置 输 出 过 压 保 护 电 压 ( OP ) 实 现 在 某 些 意 外 情 况, 例 如 输 出 LED 灯 损 坏 导 致 输 出 开 路,FB 引 脚 上 的 电 流 反 馈 电 压 将 降 到 0, 此 时 系 统 继 续 工 作 使 输 出 电 压 持 续 上 升, 当 输 出 电 压 上 升 到 设 置 的 过 压 保 护 电 压 ( OP ) 时, 过 压 保 护 功 能 启 动 维 持 平 均 输 出 电 压 在 OP 为 了 确 保 系 统 的 正 常 工 作, 要 合 理 设 置 OP 的 值, 推 荐 选 取 1.2 倍 的 输 出 电 压 或 输 出 电 压 加 5 中 的 较 大 者 OP 的 计 算 方 法 如 下 : R4 R5 OP OP TH (3) R 调 光 设 置 PWM 调 光 可 有 两 种 方 式 : 外 接 NMOS PWM 调 光 调 光 结 构 如 下 图 所 示 : 图 10 当 PWM 信 号 为 高 电 平 ( H >2.4) 时,M2 开 启,ADJ 高 电 平 系 统 正 常 工 作 输 出 所 设 置 电 流 ; 当 PWM 信 号 为 低 电 平 ( L <0.5) 时, M2 关 闭,ADJ 低 电 平 系 统 关 闭 无 输 出 电 流 改 变 PWM 信 号 的 占 空 比 便 可 调 整 输 出 电 流 推 荐 PWM 信 号 频 率 为 200Hz~1KHz, 高 电 平 为 5, 低 电 平 为 0 推 荐 M2 为 AP2306 RC 滤 波 PWM 调 光 调 光 结 构 如 下 图 所 示 : 5 July 2011 er1.0 6 S-EN Technology
输 入 电 容 的 选 择 输 入 电 容 为 系 统 提 供 瞬 态 电 流, 应 该 选 择 低 ESR 的 电 容, 其 可 减 小 输 入 电 压 纹 波, 推 荐 电 容 值 为 100μF 或 更 大 图 11 PWM 信 号 通 过 RC 滤 波 电 路 转 换 为 DC 电 压, 并 把 此 电 压 结 合 到 FB 引 脚 来 控 制 输 出 电 流, 固 定 频 率 的 PWM 信 号 改 变 其 占 空 比 便 可 调 整 输 出 电 流, 输 出 电 流 值 可 通 过 以 下 公 式 计 算 : R6 ( PWM Duty ) /( R7 R8) out (4) Rfb 其 中 Duty 表 示 PWM 的 占 空 比 通 过 此 结 构 调 光 时 PWM 占 空 比 与 输 出 电 流 之 间 是 反 相 的, 即 PWM 信 号 占 空 比 为 100% 时 输 出 电 流 为 0,PWM 信 号 占 空 比 为 0 时 输 出 电 流 为 100% 需 要 注 意 的 是 : 在 调 光 过 程 中 输 出 LED 电 压 会 随 输 出 电 流 减 小 而 减 小, 须 保 证 在 输 出 小 电 流 时 的 输 出 LED 电 压 始 终 比 输 入 电 压 高 输 入 峰 值 电 流 控 制 通 过 NMOS 的 源 极 与 地 线 之 间 的 电 阻 Rcs 来 控 制 输 入 电 流 的 峰 值 输 入 平 均 电 流 取 决 于 升 压 倍 数 ( 即 输 出 与 输 入 电 压 比 例 ) 和 所 设 置 的 输 出 平 均 电 流, 可 通 过 下 式 设 置 : out out avg( N ) (5) in 其 中 为 假 设 的 系 统 效 率, 推 荐 选 取 值 为 0.9 一 般 来 说, 输 入 峰 值 电 流 要 采 用 计 算 出 的 最 大 情 况, 即 在 最 小 输 入 电 压 最 大 输 出 电 压 和 最 大 输 出 电 流 情 况 下 的 输 入 峰 值 电 流, 输 入 峰 值 电 流 设 置 为 1.5 倍 于 输 入 平 均 电 流, 即 CSTH peak( N ) 1. 5 avg( N ) (6) R 其 中 CSTH 的 值 : 若 0.5 ADJ 2.4, 则 CSTH = ADJ /10; ADJ >2.4, 则 CSTH =0.24;ADJ 脚 悬 空, 则 CSTH =0.24 CS 最 短 恒 定 关 断 时 间 设 置 为 PFM 工 作 模 式, 需 要 在 T OFF 引 脚 对 地 接 电 阻 R EXT 设 置 一 个 最 短 的 关 断 时 间 限 制, 应 用 中 推 荐 T OFF 时 间 为 1μs( 典 型 值 ) (min) 最 短 的 关 断 时 间 可 通 过 下 式 设 置 : 12 TOFF (min) 40 10 R EXT (7) R EXT 阻 值 与 T 的 关 系 如 下 图 : T OFF(min) (us) 10 8 6 4 2 0 OFF (min) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 注 : 可 设 置 最 小 T OFF (min) R EXT (K) 为 1μs 工 作 电 感 的 选 择 电 感 量 的 选 择 直 接 关 系 到 系 统 的 工 作 频 率, 电 感 量 大 则 工 作 频 率 低, 电 感 量 小 则 工 作 频 率 高 大 的 感 量 可 降 低 频 率 从 而 减 小 NMOS 上 的 开 关 损 耗, 但 对 于 相 同 体 积 电 感, 感 量 越 大 电 感 的 绕 线 铜 阻 也 越 大, 则 电 感 上 的 损 耗 也 越 大 以 下 为 系 统 工 作 频 率 的 计 算 : f 1 / T ON T OFF (8) 电 感 中 电 流 纹 波 : Ripple 2 peak ( N ) avg( N ) (9) NMOS 导 通 时 间 T on: Ripple L TON (10) in avg( N ) ( RL RDS ( ON ) RCS ) NMOS 关 断 时 间 T OFF: Ripple L TOFF (11) R out D in avg( N ) L July 2011 er1.0 7 S-EN Technology
注 意 : 选 取 电 感 时 必 须 保 证 正 常 工 作 中 的 T OFF 时 间 大 于 所 设 置 的 最 短 恒 定 关 断 时 间 T, 否 OFF (min) 则 输 出 电 流 将 无 法 达 到 所 设 置 值 以 上 公 式 中 : in : 输 入 电 压 () out : 输 出 电 压 () Ripple : 电 感 中 的 电 流 纹 波 (A) L: 电 感 量 (H) peak(n) : 由 R CS 所 设 置 的 输 入 峰 值 电 流 (A) avg(n) : 输 入 平 均 电 流 (A) R L : 电 感 的 寄 生 阻 抗 () R DS(ON) : NMOS 的 导 通 电 阻 () D : 在 设 置 电 流 下 二 极 管 D1 上 的 导 通 压 降 () 推 荐 工 作 频 率 范 围 :20KHz<f<200KHz( 小 于 20KHz 电 感 容 易 发 出 音 频 噪 声, 过 高 频 率 将 导 致 NMOS 上 开 关 损 耗 大 ) 由 以 上 公 式 可 得 出, 当 输 入 输 出 的 电 压 电 流 NMOS 二 极 管 输 入 峰 值 电 流 都 确 定 以 后, 电 感 量 与 工 作 频 率 成 反 比 所 选 电 感 的 额 定 电 流 要 大 于 输 入 电 流 的 平 均 值, 且 饱 和 电 流 要 大 于 输 入 峰 值 电 流 Ripple 并 保 留 一 定 的 余 量 同 时 要 保 证 电 感 的 DCR( 铜 线 电 阻 ) 要 尽 量 小, 减 小 在 电 感 上 的 功 率 损 耗 输 出 电 容 的 选 择 输 出 电 容 用 于 当 NMOS 导 通 时 维 持 输 出 电 流, 输 出 电 容 的 选 择 直 接 影 响 输 出 电 流 的 线 性 调 整 率 和 负 载 调 整 率, 必 须 选 择 低 ESR 的 电 容 以 减 小 输 出 的 电 流 纹 波 才 能 得 到 更 好 的 恒 流 效 果 对 于 大 多 应 用 情 况, 推 荐 选 择 220μF 低 ESR 的 电 解 电 容 可 适 合 大 部 分 应 用, 若 需 更 小 的 输 出 电 流 纹 波 则 需 更 大 容 量 的 低 ESR 电 解 电 容 需 要 注 意 的 是 电 容 耐 压 值 要 大 于 输 出 过 压 保 护 电 压 ( OP ) 且 留 有 一 定 余 量 二 极 管 的 选 择 二 极 管 必 须 采 用 超 快 速 且 正 向 压 降 小 的 肖 特 基 二 极 管, 才 能 达 到 最 高 效 率 和 最 佳 性 能 二 极 管 的 平 均 电 流 要 大 于 输 出 平 均 电 流, 反 向 耐 压 要 大 于 输 出 过 压 保 护 电 压 ( OP ) 且 都 需 留 有 一 定 余 量 功 率 管 的 选 择 功 率 管 NMOS 的 最 高 耐 压 值 DS 要 大 于 输 出 过 压 保 护 电 压 ( OP ) 且 留 有 一 定 余 量, NMOS 的 开 启 电 压 GS(th) 不 高 于 4,NMOS 的 导 通 电 阻 R DS (ON ) 与 DC 功 耗 直 接 相 关,NMOS 上 的 DC 功 耗 可 通 过 以 下 得 出 : P loss 2 M 1 R DS ( ON ) 2 out out Duty (12) RDS ( ON ) in 推 荐 选 取 的 NMOS 额 定 电 流 是 输 入 峰 值 电 流 5 倍 ( 或 更 大 ), 这 样 可 减 小 NMOS 上 的 损 耗 要 注 意 NMOS 上 的 DC 损 耗 功 率, 防 止 其 温 升 超 过 本 身 的 结 温 PCB 布 板 考 虑 对 于 任 何 开 关 电 源 来 说, 特 别 是 大 电 流 高 频 率 的 方 案 应 用 情 况,PCB 布 板 都 是 关 键 的 步 骤, 布 板 不 理 想 将 直 接 影 响 系 统 的 稳 定 性 以 及 EM 结 果 大 电 流 回 路 要 尽 量 宽 且 短 以 减 小 所 产 生 噪 声 和 不 必 要 的 回 路 损 耗 各 个 器 件 的 连 地 要 和 芯 片 地 线 尽 量 靠 近, 特 别 是 输 出 电 流 设 置 电 阻 R fb 的 地 线 到 芯 片 地 脚 位 连 线 尽 量 短 且 宽 以 提 高 电 流 精 度 滤 波 电 容 C1,C2,C3 都 要 尽 量 靠 近 芯 片 以 增 强 滤 波 效 果, 特 别 是 输 出 电 容 C3 的 两 端 连 线 都 要 尽 量 宽 且 短 以 减 小 连 线 的 寄 生 电 阻, 有 利 于 线 性 调 整 率 和 负 载 调 整 率 NMOS 的 Drain 端 与 电 感 肖 特 基 二 极 管 的 连 接 点 是 快 速 开 关 结 点, 这 些 器 件 端 要 尽 量 紧 靠 保 证 其 之 间 的 连 线 尽 可 能 宽 且 短, 其 他 连 线 要 避 免 与 此 连 线 交 叉 或 并 行 太 长, 防 止 受 此 线 干 扰 高 阻 抗 的 检 测 脚 位 ( 如 CS,FB,OP) 容 易 受 干 扰, 因 此 连 线 要 尽 量 短 且 要 远 离 NMOS 与 电 感 肖 特 基 二 极 管 等 噪 声 源, 走 线 最 好 能 用 地 线 包 围 尽 可 能 减 小 受 周 围 噪 声 的 干 扰 NMOS 的 散 热 片 要 接 地 且 与 大 面 积 铺 铜 相 连 以 帮 助 散 热 提 高 系 统 稳 定 性 July 2011 er1.0 8 S-EN Technology
图 12 外 接 NMOS PWM 调 光 N(5~100) L1 D1 LED(+) C1 C2 R1 R2 CC TOFF ADJ GND GATE CS OP FB M1 R3 C3 R4 R5 R6 Rfb LED(-) PWM R8 R7 C4 For dimming 图 13 RC 滤 波 PWM 调 光 应 用 实 例 输 入 : in = 12~24DC 输 出 : out = 350mA, out 30~40 (9~12LEDs, f=3.3) 参 数 计 算 要 以 最 低 输 入 电 压 最 高 输 出 电 压 作 为 条 件 进 行 计 算, 因 此 选 in = 12, out = 350mA, out 40 (12LEDs, f=3.3) 1. R1 和 C1&C2 的 选 择 假 设 in = 2.5mA in cc R1 3k in 选 取 C1=220µF/35( 电 解 电 容 ) C2=10µF/16( 贴 片 电 容 ) 2. 通 过 R2 设 置 最 小 关 断 时 间 12 T 4010 R 1s ( 推 荐 值 ) OFF (min) 选 取 R2 = 24kΩ July 2011 er1.0 9 S-EN Technology EXT 3. 通 过 Rfb 设 置 输 出 电 流 和 C3 的 选 择 R fb 0. 86 out 选 取 C3=220µF/63( 低 ESR 电 容 ) 4. R6, R7, R8 and C4
R6 R7 R8 的 计 算 如 下 : R6 ( PWM Duty ) /( R7 R8) out Rfb 选 取 Duty=100%, PWM = 5,out=0 代 入 上 式 得 : 0.3 R6 (5100% 0.3) /( R7 R8) 0 0.86 简 化 可 得 : 15.66 R6 R7 R8 R8 与 C4 组 成 的 低 通 滤 波 器 的 截 止 频 率 必 须 比 PWM 频 率 低 的 多, 滤 波 器 的 截 止 频 率 降 低 则 输 出 电 流 随 PWM 信 号 的 变 化 的 响 应 时 间 越 长 选 取 f PWM 高 于 截 止 频 率 的 50 倍, 50 R8 C4 2f PWM 假 设 f PWM 为 200Hz( 或 更 高 ), 选 择 C4 = 0.1µF, 可 得 R8 400 kω. 选 取 C4 = 0.1µF, R8 = 400 kω. 选 定 R7 的 值 便 可 得 出 R6 的 值 选 取 R7 = 10 kω 则 R6 = 26.2 kω 把 Duty=0 时,out=350mA 和 以 上 计 算 选 取 的 值 代 入 公 式 : R6 ( PWM Duty ) /( R7 R8) out Rfb 0.3 26.2 (5 0% 0.3) /(400 10) 0.35A Rfb 可 得 R fb =0.91 ( 采 用 此 调 光 方 式 的 R fb 值 将 略 不 同 于 不 带 调 光 的 应 用 ) 5. 通 过 R3 设 置 输 入 峰 值 电 流. 设 peak ( N ) 1 5 avg ( N ) peak ( N ) 1.5 ( ) avg N 1.5 out 40 0.35 1.5 1.95A 12 0.9 其 中 为 假 设 的 系 统 效 率, 推 荐 选 取 值 为 0.9 CSTH R cs 0. 123 peak (N ) out 选 取 R3=0.123Ω, peak=1.95a in 6. 电 感 L1 的 选 择 输 入 的 平 均 电 流 : 电 感 中 电 流 纹 波 : out out avg ( N ) 1. 3 in 1. A Ripple 2 peak( N ) avg( N ) 3 由 于 T OFF 要 大 于 最 短 恒 定 关 断 时 间 T 过 以 下 公 式 : Ripple L TOFF 1s R out D in avg( N ) L A OFF (min) 可 得 电 感 L>22µH, 假 设 L=22µH, R R R 0. 4 代 入 以 下 公 式 : L DS ( ON ) CS, 通 Ripple L TON 2.5s in avg( N ) ( RL RDS ( ON ) RCS ) 则 假 设 的 工 作 频 率 f ' 1/ T ON TOFF 285KHz 推 荐 工 作 频 率 范 围 :20KHz<f<200KHz, 由 于 频 率 与 电 感 量 成 反 比, 选 择 L=100µH 则 22 实 际 频 率 : f f ' 63KHz, 同 时 要 保 证 电 100 感 ( 饱 和 电 流 ) 必 须 大 于 输 入 峰 值 电 流 peak(n ) 且 留 有 一 定 余 量 7. 通 过 R4 和 R5 设 置 过 压 保 护 设 OP = out+5 = 45 R4 R5 OP OP TH R 选 取 R5 = 10 kω, 则 R4 = 440 kω 5 8. MOS 管 M1 和 二 极 管 D1 1 (NMOS) > peak(n) 且 留 一 定 余 量,NMOS 的 额 定 电 流 余 量 取 大 些 可 减 小 NMOS 上 的 损 耗, 推 荐 选 取 的 NMOS 额 定 电 流 是 输 入 峰 值 电 流 5 倍 ( 或 更 大 ) 1 (NMOS) > OP 且 留 一 定 余 量 M1 采 用 13N10L 二 极 管 平 均 电 流 和 峰 值 电 流 要 大 于 输 出 电 流 和 输 入 峰 值 电 流, 反 向 耐 压 要 高 于 OP 电 压 且 留 一 定 余 量 D1 采 用 SS310 July 2011 er1.0 10 S-EN Technology
回 流 焊 接 特 性 参 数 Profile Feature Preheat & Soak Temperature min (Tsmin) Temperature max (Tsmax) Time (Tsmin to Tsmax) (ts) Average ramp-up rate (Tsmax to Tp) Liquidous temperature (TL) Time at liquidous (tl) Pb-Free Assembly 150 C 200 C 60-120 seconds 3 C/second max. 217 C 60-150 seconds Peak package body temperature (Tp)* Max 260 C Time (tp)** within 5 C of the specified Max 30 seconds classification temperature (Tc) Average ramp-down rate (Tp to Tsmax) 6 C/second max. Time 25 C to peak temperature 8 minutes max. Classification Profile July 2011 er1.0 11 S-EN Technology
卷 带 包 装 信 息 July 2011 er1.0 12 S-EN Technology
封 装 信 息 Package Outline Drawing #D08 5.10 4.70 0.25 0.17 1.27 0.40 6.20 5.80 4.00 3.80 8 0 1.27BSC 0.25 0.10 0.51 0.33 1.55 1.35 1.75 1.35 重 要 声 明 矽 恩 微 电 子 有 限 公 司 不 对 本 公 司 产 品 以 外 的 任 何 电 路 的 使 用 负 责, 也 不 提 供 其 专 利 许 可 矽 恩 微 电 子 有 限 公 司 保 留 在 任 何 时 间 没 有 任 何 通 报 的 前 提 下 修 改 产 品 资 料 和 规 格 的 权 利 客 户 应 该 在 发 送 订 单 之 前 取 得 最 新 的 相 关 信 息 并 且 核 对 信 息 的 正 确 和 完 整 性 July 2011 er1.0 13 S-EN Technology