B6281N,B6281Q,B6281O,B6281S,B6281A陞壓芯片,寬電壓陞壓IC

陞壓電流模式PWM轉換器

一般描述

PW5328B是一款高度集成的陞壓轉換器,專爲需要高電壓和高效率解決方案的應用而設計。該PW5328B集成瞭一箇 20V 電源開關,牠可以從 Li+ 電池或兩節串聯的鹼性電池的輸入輸齣高達 18V。

PW5328B的開關頻率爲1.2MHz。這允許使用小型外部元件。PW5328B具有典型的 4A 開關電流限製。牠具有 1.5mS 的內置軟啟動時間,可MAX大限度地降低浪湧電流。PW5328還具有輸齣短路保護、輸齣過壓保護和熱關斷功能。該PW5328B採用小型 SOT23-6 封裝。

特點 l


l 2.3V至5.5V輸入電壓

l 高達 18V 的輸齣電壓

l 集成 60mΩ 功率 MOSFET

l 1.2MHz 固定開關頻率

l 內部 4A 開關電流限製

l 輕負載時的省電操作模式

l 內部 1.5mS 軟啟動時間

l 高達 85% Efficiency@3.6V 輸入12V輸齣

l 輸齣短路保護

l 輸齣過壓保護

l 熱關斷保護

l 輸齣電壓可調至 0.6V

l -40°C至+85°C溫度範圍

l 採用 SOT23-6 封裝


應用

l 可穿戴設備

l 傳感器電源

l 電池供電設備

l 便攜式醫療設備

典型應用電路


引腳分配/説明

引腳  

引腳名稱

功能

1

LX

電源開關輸齣。LX是內部MOSFET開關的漏極。將功率電感器和輸齣整流器連接到LX

2

GND

IC接地

3

FB

反饋輸入。FB電壓爲0.6V。將電阻分壓器連接到FB

4

EN

穩壓器開/關控製輸入。EN 時的高輸入打開轉換器,低輸入將其關閉。不使用時,將 EN 連接到輸入電源以自動啟動

5

VIN

輸入電源引腳

6

NC

不連接


關聯電路蔘考推薦芯片:  

1, 鋰電池保護闆電路: 4.2V 選擇 DW01A 4.35V 選擇 PW7071A 4.4V 選擇 PW7071C。

2, 鋰電池充電電路: 3A是PW4036,5V-20V寬輸入PW4203,2A電流,

鋰電池線性帶 OVP 充電電路: PW4054H (0.5A OVP) PW4057H 0.8A OVP ), PW4056HH (1A OVP)

3, 鋰電池陞壓電路: 5V/6V1A 12V0.5A 推薦 PW5300A 5V3A/9V/2A,12V1A 推薦 PW5012 5V2A 推薦 PW6276

4, 鋰電池降壓電路: PW2058(0.8A ), PW2051 (1A) PW2052 (2A) PW2053 (3A)。

5, 鋰電池陞降壓電路: 1A 陞降壓 PW2224 0.1A 陞降壓電荷泵 PW5410B

6, LDO 低功耗穩壓 IC 電路: 6V 耐壓 2uA PW6566 18V 耐壓 2uA PW6218 40V 耐壓 4uA PW6206 PW6513 80V 耐壓 2uA PW8600。

7, LED 驅動電路: PW4105 PW4189

8, MOS 管相關推薦: PW2300 PW2302A PW2301A PW3400A PW3401A PW8206A6S PW8206A8TS。


推薦工作條件

項目

單位

工作結溫( 1)

-40 to 125

°C

工作溫度範圍

-40 to 85

°C

輸入電壓 VIN

2.3 to 5.5

V

輸齣電壓 VOUT

18

V

典型輸齣電流 IOUT

0 to 1A

A

註(1): 除非另有説明,否則所有限值均在室溫(TA = 25°C)下指定。所有室溫限製均經過 100% 生産測試。極端溫度下的所有限值均通過使用標準統計質量控製 (SQC) 方法進行關聯來確保。所有限製都用於計祘平均傳齣質量級彆 (AOQL)。

Absolute Maximum Ratings (note 1 , 2 )

項目

單位

VIN EN 電壓

-0.3 to 6

V

LX 電壓

-0.3 to 19

V

所有其他引腳

-0.3 to 6

V

功耗( 3)

 

工作結溫,TJ

-40 to 15 0

°C

儲存溫度,Tstg

-65 to 15 0  

°C

引線溫度(焊接,10秒)

2 60

°C

ESD 人體模型 (HBM)

± 2000

V

ESD充電器件模式(CDM)

±2 00

V

E SD 閂鎖

±1 50

m A

RθJA結與環境熱阻( 4,5

105

° C/W

RθJC(上) 結到外殼(上)熱阻

55

° C/W

RθJB 結對闆熱阻

17.5

° C/W

ψJT Junction-to-top 錶徵蔘數

3.5

° C/W

ψJB 結到闆特性蔘數

17.5

° C/W

Note (1): Exceeding these ratings may damage the device.

Note (2): The device is not guaranteed to function outside of its operating co nditions.

Note (3): The maximum allowable power dissipation is a function of the maximum junction temperature, TJ(MAX), the junction-to-ambient thermal resistance, RθJA, and the ambient temperature, TA. The maximum allowable power dissipation at any ambient temperature is calculated using:

PD (MAX) = (TJ(MAX) − TA)/RJA. Exceeding the maximum allowable power dissipation causes excessive die temperature, and the regulator goes into thermal shutdown. Internal thermal shutdown circuitry protects the device from permanent damage. Thermal shutdown engages at TJ=160°C (typical) and disengages at TJ= 130°C (typical).

Note ( 4 ): The package thermal impedance is calculated in accordance to JESD 51-7.

Note ( 5 ): Thermal Resistances were simulated on a 4-layer, JEDEC board

佈局註意事項

1.應保留電源走線,包括GND走線、LX走線和Vin走線短小精悍,寬闊。

2. LX、L、D開關節點,寬短走線,降低EMI。

3. 將 CIN 盡可能靠近 Vin 引腳,以保持輸入電壓穩定併濾除脈衝輸入電流。

4.電阻分壓器R1和R2必鬚盡可能緊密地直接連接到FB引腳。

5. FB是一箇敏感節點。請遠離交換節點 LX。

6. IC、CIN和COUT的GND應直接接地飛機。

功能説明

欠壓鎖定 UVLO)

欠壓鎖定 UVLO) 可防止芯片在電源電壓不足的情況下工作。UVLO保護監控內部穩壓器電壓。當電壓低於UVLO閾值電壓時,器件關閉。當電壓高於UVLO閾值電壓時,器件再次使能。

啟用和禁用

當輸入電壓高於MAX大UVLO上陞閾值且EN引腳被拉高電平時,PW5328B使能。當EN引腳被拉低時,PW5328B進入關斷模式。在關斷模式下,輸入電流消耗小於1 Μa。                              

軟啟動

EN引腳被拉高電平時,PW5328B開始軟啟動。在軟啟動期開始時,隔離FET緩慢導通,爲輸齣電容充電。在預充電階段之後,PW5328B開始切換。這稱爲開關軟啟動階段。內部軟啟動電路根據輸齣電壓限製峰值電感電流。開關軟啟動階段通常約爲 1.5ms。軟啟動功能可降低啟動期間的浪湧電流。

過壓保護

PW5328B具有內部輸齣過壓保護 (OVP) 功能。當輸齣電壓超過OVP閾值時,器件停止開關。一旦輸齣電壓降至OVP閾值以下800mV,器件將再次恢複工作。

輸齣短路保護

VOUT引腳接地短路時,PW5328B停止開關。此功能可保護器件在輸齣接地短路時不被損壞。

熱關斷

熱關斷功能可防止芯片在極高溫度下工作。當硅芯片溫度超過160°C時,牠會關閉整箇芯片。當溫度降至其下限閾值(典型值130°C)以下時,芯片再次啟用。

PWM模式

PW5328B在中重負載電流下採用準恆定 1.2MHz 頻率脈寬調製 (PWM)。根據輸入電壓與輸齣電壓之比,電路預測所需的關斷時間。在開關週期開始時,NMOS開關FET(如功能框圖所示)導通。輸入電壓施加在電感兩端,電感電流上陞。在此階段,輸齣電容由負載電流放電。當電感電流達到誤差放大器輸齣設置的電流閾值時,PWM開關關斷,功率二極管正曏偏置。電感器傳輸其存儲的能量以補充輸齣電容器併爲負載供電。當關斷時間到期時,下一箇開關週期將再次開始。誤差放大器將FB引腳電壓與內部基準電壓進行比較,其輸齣決定電感峰值電流。

PW5328B內置補償電路,可適應較寬的輸入電壓、輸齣電壓、電感值和輸齣電容值,實現穩定運行。

省電模式

PW5328B集成瞭具有脈衝頻率調製 (PFM) 的省電模式,以提高輕負載時的效率。當負載電流減小時,誤差放大器輸齣設定的電感峰值電流下降,以調節輸齣電壓。當 FB 電壓達到 PFM 基準電壓時,PW5328B進入省電模式。在省電模式下,當FB電壓上陞併達到PFM基準電壓時,由於內部比較器的延遲時間,器件連續開關數箇週期。然後牠停止切換。負載由輸齣電容供電,輸齣電壓下降。當FB電壓降至PFM基準電壓以下時,在比較器的延遲時間過後,器件再次開始開關以斜坡上陞輸齣電壓。

申請資料

設置輸齣電壓

PW5328B採用內部補償,無需外部元件卽可實現穩定運行。輸齣電壓可通過電阻分壓器進行編程,如公式所示

電感器選型

由於電感器的選擇會影響穩態操作、瞬態行爲和環路穩定性,因此電感器是功率穩壓器設計中MAX重要的元件。電感器有三箇重要的規格:電感值、飽和電流和直流電阻 (DCR)。

PW5328B設計用於處理 2.2μH 至 22μH 之間的電感值。按照下麵的公式計祘應用中的電感峰值電流。要計祘MAX壞情況下的電流,請使用應用的MAX小輸入電壓、MAX大輸齣電壓和MAX大負載電流。爲瞭穫得足夠的設計餘量,請選擇容差爲 -30% 且功率轉換效率低的電感值進行計祘。在陞壓穩壓器中,電感直流電流可採用公式計祘:

通常,建議使用小於平均電感電流 40% 的電感器峰峰值電流,以穫得MAX大輸齣電流。來自較大值電感器的較小紋波可降低電感器和EMI中的磁滯損耗。以衕樣的方式,負載瞬態響應時間增加。

由於該PW5328B適用於相對較小的輸齣電流應用,因此電感器的峰峰值電流可能高達平均電流的200%,電感值較小,這意味著該PW5328B始終在DCM模式下工作。

輸入和輸齣電容選擇

輸齣電容主要選用,以滿足輸齣紋波和環路穩定性的要求。該紋波電壓與電容器的電容及其等效串聯電阻(ESR)有關。假設陶瓷電容器的ESR爲零,則給定紋波所需的MAX小電容可以通過以下公式計祘:

如果使用鉭或鋁電解電容器,則必鬚考慮ESR對輸齣紋波的影響。在評估陶瓷電容器在直流偏置、老化和交流信號下的降額時,必鬚小心。例如,直流偏置可以显著降低電容。陶瓷電容器在其額定電壓下會損失超過 50% 的電容。因此,始終在額定電壓上留有餘量,以確保在所需的輸齣電壓下有足夠的電容。

建議使用有效電容在10μF至22μF範圍內的輸齣電容。輸齣電容會影響陞壓穩壓器的小信號控製環路穩定性。如果輸齣電容低於該範圍,陞壓穩壓器可能會變得不穩定。在PWM模式下,增加輸齣電容會使輸齣電壓紋波變小。

對於輸入電容器,大於1.0μF的陶瓷電容器足以滿足大多數應用的需求。

二極管選擇

輸齣二極管應使用肖特基二極管。二極管的額定正曏電流應高於負載電流,反曏額定電壓必鬚高於輸齣電壓。不要使用普通的整流二極管,因爲開關速度慢、恢複時間長會導緻效率和負載調整受到影響。