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风扇5307 高效降压型DC-DC变换器

时间:2019-11-8, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

功能特色

95%效率,同步运行可调输出电压选项:0.7V至0.8VIN2.5V至5.5V输入电压范围定制固定输出电压选项高达300毫安的输出电流固定频率1MHz脉冲宽度调制操作高效节能模式100%占空比低压差运行软启动动态输出电压定位15微安静态电流卓越的负载瞬态响应5-铅SOT-23封装6导MLP 3x3mm封装

应用

掌上电脑手机电池供电便携式设备数码相机低功耗数字信号处理器电源

说明

FAN5307是一款高效、低噪音的同步机脉宽调制电流模式和脉冲跳过(省电)模式DC-DC转换器,专为电池供电而设计应用。它提供高达300毫安的输出电流在2.5V到5.5V的宽输入范围内。输出电压可以是内部固定的,也可以是外部固定的可通过外部分压器。自定义输出电压为也可以。联系Fairchild销售代表用于定制输出电压选项。在中等和轻负载下,脉冲跳过调制使用应用动态电压定位,并且输出电压比标称值高0.8%,对于负载瞬变期间增加的净空高度在更高的位置负载,系统自动切换到当前模式脉宽调制控制,工作频率为1兆赫。电流具有快速瞬态响应的模式控制回路确保良好的线路和负载调节在省电模式下,将静态电流降低到15微安以实现效率高,电池寿命长。关闭中模式下,电源电流降到1微安以下。该设备有5线SOT-23和6线MLP 3x3mm包装。

详细操作说明 :风扇5307是一个降压转换器,在典型的电流模式PFM/PWM结构开关频率为1MHz。中等偏重负载,转换器以脉冲宽度调制方式工作(脉宽调制)模式。在轻负载时,转换器进入省电模式(PFM脉冲跳过)以保持效率高。PWM模式在脉宽调制模式下,设备以固定频率工作1兆赫。在每个时钟周期的开始,Pchannel晶体管被打开。电感电流通过内部电路进行监控。当感应到电流时,P通道开关关闭当输出电压处于调节状态或电感电流达到当前限制(内部设置为520毫安)。在最小死区时间后,N通道晶体管导通,电感电流陡增向下。当时钟周期结束时,N通道开关关闭,下一个时钟周期开始。FM(省电)模式随着负载电流的减小和电感的峰值电流不再达到80mA,变频器进入脉冲调频(PFM)模式。

在PFM模式下,设备运行时变频恒峰值电流,降低将静止电流降至最小并保持轻载高效。一旦输出电压低于阈值,设置为高于标称值,P通道晶体管打开电感电流上升。P通道开关关闭,N通道作为峰值打开达到电感电流(典型140mA)。N通道晶体管在电感电流变为负。此时,Pchannel再次打开,开始下一个脉冲。转换器继续这些脉冲直到达到阈值(通常比标称值高1.6%价值)。在PFM模式下更高的输出电压负载期间电压降的附加空间从轻载过渡到满载。电压超调在此期间,由于激活N通道整流器通电时的调节切换。设备保持睡眠模式,直到输出电压低于低阈值。风扇5307进入一旦输出电压不能在峰值电流恒定的PFM中调节时间较长。

100%占空比运行当输入电压接近输出电压时占空比超过典型的90%,转换器使P-通道晶体管持续通电。在这个模式,输出电压等于输入电压负,P沟道晶体管上的电压降:VOUT=VIN–ILOAD×(RDSON+RL),其中(1)RDSON=P通道接通电阻ILOAD=输出电流RL=电感直流电阻软起动风扇5307有一个内部软启动电路,限制启动时的涌流。这样可以防止输入电压和消除输出电压过冲。软启动作为数字电路实现,增加开关电流分四步达到P通道电流极限(520毫安)。10μF输出的典型启动时间电容器和200毫安的负载电流为500微秒。短路保护开关峰值电流被限制在典型值520mA。输出电压短路电路中,器件以最小占空比工作;因此,平均输入电流通常为100mA。

应用程序信息可调输出电压型可调版本的输出电压由外部电阻分压器,如下所示:

为了降低噪声灵敏度,R1+R2不应超过1兆欧

感应器选择与器件直接相关的电感参数性能是饱和电流和直流电阻。风扇5307的典型电感值为10μH。直流电阻越低,则效率。对于饱和电流,电感应为额定负载大于最大负载电流,加上一半电感纹波电流,计算如下:

输入电容器选择为了获得最佳性能,低ESR输入电容器必修的。放置一个至少4.7μF的陶瓷电容器建议尽量靠近设备的输入引脚。输出电容器选择FAN5307的开关频率为1MHz,允许低ESR值陶瓷电容器的应用10μF至22μF。这提供低输出电压纹波。在省电模式下,输出电压纹波为与输出电容值和纹波无关由内部比较器阈值确定。轻载时的典型输出电压纹波为额定输出电压。

PCB布局建议固有的高峰值电流和开关电源频率需要仔细的印刷电路板布局设计。对大电流路径使用宽跟踪然后放置输入电容器、感应器和输出电容器尽可能靠近集成电路电路端子。对于可调版本,电阻器分压器应远离感应器以避免电磁干扰。FAN5307的6导MLP版本将参考接地的大电流接地;因此,对PCB版图设计更具宽容性显示出更好的性能。



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