MB39C007

Spansion® 模拟和微控制器产品
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“富士通”或 “Fujitsu”, 该产品将由 Spansion 提供给现有客户和新客户。
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处。
FUJITSU SEMICONDUCTOR
数据手册
DS04–27246–3Z
ASSP 电源管理应用
内置开关 FET 和电压检测功能
双通道 PFM/PWM 同步整流降压型 DC/DC 转换器 IC
MB39C007
■ 概要
MB39C007是一款采用电流模式,内置电压检测功能的双通道同步整流降压型DC/DC转换器IC。该芯片集成了开关FET、
振荡器、误差放大器、PFM/PWM 控制电路、基准电压源和电压检测电路,外接元件仅为电感和去耦电容。
MB39C007 体积小,是全负载范围内可实现高效的 DC/DC 转换器,最适合用作手机 /PDA 等便携式设备、 DVD 驱动器、
HDD 等的内置电源。
■ 特征
• 高效率
• 低电流消耗
• 输出电流
• 输入电压范围
• 工作频率
• 内置 PMW 动作固定功能
• 无需续流二极管
• 低压差状态下工作
• 内置高精度基准电压源
• 关闭模式时的电流消耗
• 内置开关 FET
• 采用电流模式,输入和负载瞬态响应快
• 内置过温保护功能
• 封装小巧紧凑
: 最大 96%
: 30 μA (PFM 时 /ch)
: 最大 800 mA/ch
: 2.5 V ~ 5.5 V
: 2.0 MHz ( 典型值 )
: 支持 100% 占空比
: 1.30 V ± 2%
: 低于 1 μA
: P-ch MOS 0.3 Ω ( 典型值 ) ,N-ch MOS 0.2 Ω ( 典型值 )
: QFN-24
■ 应用
• 适用于闪存 ROM
• MP3 播放器
• 电子辞典
• 监控摄像头
• 便携式导航器
• DVD 驱动器
• IP 电话
• 网络集线器
• 手机
等
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2012.9
MB39C007
■ 引脚配置图
( 俯视图 )
LX2 DGND2 DGND2 DGND1 DGND1 LX1
18
17
16
15
14
13
DVDD2
19
12
DVDD1
DVDD2
20
11
DVDD1
OUT2
21
10
OUT1
MODE2
22
9
MODE1
VREFIN2
23
8
VREFIN1
XPOR
24
7
VDET
1
2
3
4
5
6
CTLP CTL2 CTL1 AGND AVDD VREF
(LCC-24P-M10)
■ 引脚功能描述
2
引脚号
引脚符号
I/O
功能
1
CTLP
I
电压检测电路控制输入引脚
(L: 电压检测功能停止 , H: 正常工作 )
2, 3
CTL2, CTL1
I
DC/DC 转换器控制输入引脚
(L: 关闭 , H: 正常工作 )
4
AGND
⎯
控制部分接地引脚
5
AVDD
⎯
控制部分电源引脚
6
VREF
O
基准电压输出引脚
7
VDET
I
电压检测输入引脚
8, 23
VREFIN1, VREFIN2
I
误差增大器 (Error Amp) 的同相输入引脚
9, 22
MODE1, MODE2
I
工作模式切换引脚
(L: PFM/PWM 模式,开路 : PWM 模式 )
10, 21
OUT1, OUT2
I
输出电压反馈引脚
11, 12
DVDD1
19, 20
DVDD2
⎯
驱动部分电源引脚
13, 18
LX1, LX2
O
电感连接输出引脚
关闭时变为高阻抗状态
14, 15
DGND1
16, 17
DGND2
⎯
驱动部分接地引脚
24
XPOR
O
VDET 电路输出引脚
连接 N-ch MOS 开漏电路
DS04–27246–3Z
MB39C007
■ I/O 脚的等效电路图
VDD
VDD
*
LX1, LX2
VREF
*
GND
GND
VDD
*
*
VREFIN1,
VREFIN2,
VDET
OUT1, OUT2
*
*
GND
VDD
CTL1, CTL2, CTLP
*
GND
VDD
XPOR
*
MODE1,
MODE2
*
GND
*
GND
DS04–27246–3Z
*: ESD 保护元件
3
MB39C007
■ 框图
VIN
AVDD
5
CTL1
DVDD1
11, 12
DVDD2
19, 20
3
ON/OFF
OUT1
10
×3
−
DVDD1
Error Amp
+
IOUT
Comp.
VREFIN1
8
DAC
PFM/PWM
L:PFM/PWM
OPEN:PWM
LX1
13
Logic
VOUT1
Control
MODE1
Mode
Control
9
VIN
VIN
CTLP
VDET
VREF
CTL2
OUT2
1
7
−
ON/OFF
24
XPOR
1.30 V
6
+
VREF
2
ON/OFF
×3
21
−
Error Amp
DVDD2
+
IOUT
Comp.
VREFIN2
23
PFM/PWM
L:PFM/PWM
OPEN:PWM
MODE2
22
LX2
18
Logic
Control
Mode
Control
4
AGND
4
VOUT2
14, 15
DGND1
16, 17
DGND2
DS04–27246–3Z
MB39C007
• 关于电流模式
• 传统的电压模式 :
比较下记两项,通过控制占空比达到稳定输出电压的目的。
- 输出电压通过 Error Amp 负反馈得到的电压 (VC)
- 基准三角波 (VTRI)
• 电流模式 :
将振荡器 ( 矩形波发生电路 ) 和开关 FET 的电流和进行 I-V 转换,用转换后的电压 (VIDET) 取代三角波 (VTRI)。
比较下记两项,通过控制占空比达到稳定输出电压的目的。
- 输出电压通过 Error Amp 负反馈得到的电压 (VC)
- 将振荡器 ( 矩形波发生电路 ) 和开关 FET 的电流和进行 I-V 转换后的电压 (VIDET)
电压模式示例
电流模式示例
VIN
VIN
振荡器
Vc
−
VTRI
+
Vc
S
+
R
VIDET
Vc
−
Q
SR-FF
VIDET
VTRI
Vc
ton
toff
toff
ton
( 注 ) 上记示例旨在展示工作原理,与实际的 IC 工作稍有不同。
DS04–27246–3Z
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MB39C007
■ 各部分的功能
• PFM/PWM 逻辑控制电路
正常工作时,在内置振荡器 ( 方波振荡电路 ) 发出的频率 (2.0 MHz) 下控制内置 P-ch MOS FET 和 N-ch MOS FET,从而
进行同步整流动作。轻负载模式下进行间歇 (PWM) 工作。
该电路保护同步整流引起的贯通电流和非连续动作时的电流逆流。
• LOUT 比较器电路
该电路检测内置 P-ch MOS FET 流到外接电感的电流 (ILX)。
将 ILX 的峰值电流 IPK 进行 I-V 转换,并将转换过来的 VIDET 和 Error Amp 的输出做比较,通过 PFM/PWM 逻辑控制电路,关
闭内置 P-ch MOS FET。
• 误差放大器 (Error Amp) 相位补偿电路
比较 REF 等的基准电压和输出电压。本 IC 内置相位补偿电路,已进行调整以达到最佳工作状态。所以,不必考虑相位补偿
电路,也不必为了相位补偿外接元件。
• VREF 电路
BGR( 带隙基准 ) 电路生成高精度的基准电压。输出电压为 1.30 V ( 典型值 )。
• 电压检测 (VDET) 电路
该电路监视 VDET 引脚电压。一般来说,需要通过外部电阻上拉使用。
VDET 引脚电压为 0.6 V 时,变为 H 电平。
时序图 : (XPOR 引脚上拉至 VIN)
VIN
VUVLO
CTLP
VDET
VTHHPR
VTHLPR
XPOR
VUVLO:UVLO 阈值电压
VTHHPR, VTHLPR:XPOR 阈值电压
• 保护电路
MB39C007 内置过温保护电路。
结温达到 +135 °C 时,过温保护电路将都关闭 N-ch 和 P-ch 的开关 FET。
此外,当结温降到 +110 °C 时,开关 FET 恢复正常工作。
因为控制方式是电流模式,PFM/PWM 控制电路也随时监控电流的峰值。
6
DS04–27246–3Z
MB39C007
• 功能表
输入
CTL1
CTL2
输出
CTLP
L
H
L
L
H
MODE
CH1 功能
CH2 功能
VDET 功能 VREF 功能
停止
*
L
开关动作
工作
停止
停止
工作
停止
工作
H
L
停止
L
H
L
L
H
H
工作
停止
停止
工作
L
L
H
工作
工作
H
H
PFM/PWM 模式
L
工作
停止
停止
工作
1.3 V 输出
停止
工作
H
L
停止
Open
H
L
L
H
H
H
PWM 固定模式
工作
停止
停止
工作
工作
工作
*: 未定
DS04–27246–3Z
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MB39C007
■ 绝对最大额定
项目
电源电压
信号输入电压
XPOR 上拉电压
符号
条件
VDD
VISIG
VIXPOR
最大
AVDD = DVDD1 = DVDD2
- 0.3
+ 6.0
OUT1, OUT2 引脚
- 0.3
VDD + 0.3
CTLP, CTL1,CTL2,
MODE1, MODE2 引脚
- 0.3
VDD + 0.3
VREFIN1, VREFIN2 引脚
- 0.3
VDD + 0.3
VDET 引脚
- 0.3
VDD + 0.3
XPOR 引脚
- 0.3
+ 6.0
V
- 0.3
VDD + 0.3
V
⎯
1.8
A
VLX
LX1, LX2 引脚
LX 峰值电流
IPK
ILX1, ILX2 的上限值
Ta ≤ + 25 °C
PD
Ta = + 85 °C
工作环境温度
保管温度
单位
最小
LX 电压
容许损耗
额定值
⎯
3125* * *
⎯
1563*1, *2, *4
⎯
1250 *1, *2, *3
⎯
625*1, *2, *4
V
V
1, 2, 3
mW
mW
Ta
⎯
- 40
+ 85
°C
TSTG
⎯
- 55
+ 125
°C
*1: 关于 Ta = + 25 °C~ + 85 °C 间的容许损耗,请参考 "■ 典型工作特性例 容许损耗 - 工作环境温度 "。
*2: 贴装在 11.7 cm × 8.4 cm 的 4 层环氧树脂板时
*3: 在带散热通孔的 4 层环氧树脂板上贴装 IC, 然后将 IC 上的散热片与环氧树脂板连接 ( 散热通孔 = 9 个 )。
*4: 在不带散热通孔的 4 层环氧树脂板上贴装 IC, 再将 IC 上的散热片与环氧树脂板连接。
< 注意事项 > • 在 AGND 引脚、DGND1 引脚、DGND2 引脚上施加 -0.3 V 以下的负电压时,有可能导致寄生晶体管启动,
引发误动作。
• 若将 LX 引脚与 AVDD、 DVDD1/DVDD2 或者 AGND、 DGND1/DGND2 短路连接,则会损坏芯片。
< 警告 >
8
如在半导体器件上施加的负荷 ( 电压、电流、温度等 ) 超过最大额定值,将会导致该器件永久性损坏,因此任何
参数均不得超过其绝对最大额定值。
DS04–27246–3Z
MB39C007
■ 推荐工作条件
项目
电源电压
VREFIN 电压
CTL 电压
符号
条件
VDD
VREFIN
典型
最大
AVDD = DVDD1 = DVDD2
2.5
3.7
5.5
V
⎯
0.15
⎯
1.30
V
CTLP, CTL1. CTL2 引脚
0
⎯
5.0
V
ILX1, ILX2
⎯
⎯
800
mA
2.5 V ≤ AVDD = DVDD1 =
DVDD2 < 3.0 V
⎯
⎯
0.5
3.0 V ≤ AVDD = DVDD1 =
DVDD2 ≤ 5.5 V
⎯
⎯
1
IPOR
⎯
⎯
⎯
1
mA
L
⎯
⎯
2.2
⎯
μH
ILX
VREF 输出电流
XPOR 电流
电感值
单位
最小
VCTL
LX 电流
规格值
IROUT
mA
( 注意事项 ) 在电源电压 (VIN) 和 DC/DC 转换器输出电压 (VOUT) 的压差小的使用条件下,有时可输出较低电流。这是受坡度
补偿影响的结果,并非本器件导致的损坏。
< 警告 >
为确保半导体器件的正常工作,其须满足所推荐的运行环境或条件。器件在所推荐的环境或条件下运行时,其全
部电气特性均可得到保证。请务必在所推荐的工作环境或条件范围内使用该半导体器件。如超出该等范围使用,
可能会影响该器件的可靠性并导致故障。
本公司对本数据手册中未记载的使用范围、运行条件或逻辑组合不作任何保证。如果用户欲在所列条件之外使用
器件,请务必事先联系销售代表。
DS04–27246–3Z
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MB39C007
■ 电气特性
(Ta = + 25 °C、 AVDD = DVDD1 = DVDD2 = 3.7 V、 VOUT1/VOUT2 设定值 = 2.5 V、 MODE1/MODE2 = 0 V)
项目
符号
检测
引脚
输入电流
IREFIN
8, 23
输出电压
规格值
单位
最小
典型
最大
VREFIN = 0.15 V ~ 1.3 V
-100
0
+ 100
nA
VOUT
VREFIN = 0.833 V,
OUT = -100 mA
2.45
2.50
2.55
V
输入稳压误差
LINE
2.5 V ≤ AVDD = DVDD1 =
1
10, 21 DVDD2 ≤ 5.5 V*
⎯
⎯
10
mV
负载稳压误差
LOAD
-100 mA ≥ OUT ≥ -800 mA
⎯
⎯
10
mV
OUT 引脚
输入阻抗
ROUT
OUT = 2.0 V
0.6
1.0
1.5
MΩ
输出 GND 短路时
0.9
1.2
1.7
A
⎯
30
⎯
mA
1.6
2.0
2.4
MHz
⎯
45
80
μs
⎯
-10*
⎯
mV
LX1/LX2 = -100 mA
⎯
0.30
0.48
Ω
LX1/LX2 = -100 mA
⎯
0.20
0.42
Ω
LX 峰值电流
PFM/PWM 切换
电流
DC/DC
转换器部分 开关频率
启动延迟时间
IPK
IMSW
tPG
VNOFF
开关 PMOS-FET
导通阻抗
RONP
开关 NMOS-FET
导通阻抗
RONN
13, 18
⎯
+ 8.0
μA
ILEAKH
VDD = 5.5 V
0 ≤ LX ≤ VDD*2
-2.0
⎯
+ 16.0
μA
+ 120*
+ 135*
+ 160*
°C
+ 95*
+ 110*
+ 125*
°C
2.17
2.30
2.43
V
2.03
2.15
2.27
V
0.08
0.15
0.25
V
575
600
625
mV
558
583
608
mV
⎯
17
⎯
mV
XPOR = 25 μA
⎯
⎯
0.1
V
XPOR = 5.5 V
⎯
⎯
1.0
μA
VTHHUV
XPOR 输出电流
⎯
-1.0
UVLO
阈值电压
电压检测电
XPOR 迟滞幅度
路部分
XPOR 输出电压
2, 3, C1/C2 = 4.7 μF, OUT = 0 A,
10, 21 OUT1/OUT2: 0 → 90% VOUT
0 ≤ LX ≤ VDD*2
TOTPH
XPOR
阈值电压
⎯
ILEAKM
过温保护
( 结温 )
UVLO
迟滞幅度
13, 18
fOSC
开关 NMOS-FET
关断电压
LX 漏电流
保护电路
部分
条件
⎯
⎯
5, 11,
12, 19,
20
⎯
TOTPL
VTHLUV
VHYSUV
VTHHPR
VTHLPR
7
IOH
⎯
⎯
VHYSPR
VOL
⎯
24
*: 该值不是规格值,设计电路时候用作参考。
( 转下页 )
10
DS04–27246–3Z
MB39C007
( 承上页 )
(Ta = + 25 °C、 AVDD = DVDD1 = DVDD2 = 3.7 V、 VOUT1/VOUT2 设定值 = 2.5 V、 MODE1/MODE2 = 0 V)
项目
CTL 阈值电压
控制部分
基准电压部分
符号
检测
引脚
条件
典型
最大
⎯
0.55
0.95
1.45
V
⎯
0.40
0.80
1.30
V
⎯
⎯
1.0
μA
1.274
1.300
1.326
V
VREF = -1.0 mA
⎯
⎯
20
mV
IVDD1
CTLP/CTL1/CTL2 = 0 V,
全体电路处于 OFF 状态 *3
⎯
⎯
1.0
μA
IVDD1H
CTLP/CTL1/CTL2 = 0 V,
VDD = 5.5 V,
全体电路处于 OFF 状态 *3
⎯
⎯
1.0
μA
IVDD21
① CTLP = 0 V, CTL1 = 3.7 V,
CTL2 = 0 V
② CTLP = 0 V, CTL1 = 0 V,
CTL2 = 3.7 V, OUT = 0 A
⎯
30
48
μA
IVDD22
CTLP = 0 V, CTL1/CTL2 = 3.7 V,
OUT = 0 A
⎯
50
80
μA
5, 11, ① CTLP = 0 V, CTL1 = 3.7 V,
CTL2 = 0 V, MODE1/MODE2
12, 19,
= OPEN
20
② CTLP = 0 V, CTL1 = 0 V,
⎯
3.5
10.0
mA
VTHHCT
VTHLCT
1, 2, 3
IICTL
0 V ≤ CTLP/CTL1/CTL2 ≤ 3.7 V
VREF 电压
VREF
VREF = 0 A
LOADREF
关机时的电源电流
DC/DC 工作时的
电源电流 1
(PFM 模式 )
全体电路部分
DC/DC 工作时的
电源电流 2 (PWM
固定模式 )
电压检测模式时的
电源电流
工作时的无效电流
单位
最小
CTL 引脚输入电
流
VREF 负载稳压误
差
规格值
IVDD31
6
CTL2 = 3.7 V,
MODE1/MODE2 = OPEN,
OUT = 0 A
IVDD32
CTLP = 0 V, CTL1/CTL2 = 3.7 V,
MODE1/MODE2 = OPEN,
OUT = 0 A
⎯
7.0
20.0
mA
IVDD5
CTLP = 3.7 V, CTL1/CTL2 = 0 V
⎯
15
24
μA
IVDD
① CTL1 = 3.7 V, CTL2 = 0 V
② CTL1 = 0 V, CTL2 = 3.7 V,
VOUT1/VOUT2 = 90%,
OUT = 0 A*4
⎯
1000
2000
μA
*1: AVDD = DVDD1 = DVDD2 的下限值为 2.5 V 或 VOUT 设定值 + 0.6 V 两者中值高的一个。
*2: LX1 引脚和 LX2 引脚的 + 端漏电流包括内部电路的电流。
*3: 流入到 AVDD、 DVDD1、 DVDD2 引脚的电流总和。
*4: 100% 占空比 ( 高端 FET 全导通 ) 的状态下的功耗。因是全导通状态 ( 未进行开关动作 ),未包括开关 FET 栅极驱动电
流。另外,负载电流也同样未含在内。
DS04–27246–3Z
11
MB39C007
■ 典型工作特性测试电路图
MB39C007
VDD
VDD
SW
CTL1/CTL2
DVDD1/DVDD2
R1
1 MΩ
SW
AVDD
MODE1/MODE2
R3-1
20 kΩ
R3-2
150 kΩ
R4
300 kΩ
VIN
C2
4.7 µF
R5
510 kΩ
R6
100 kΩ
VREF
LX1/LX2
VDET
OUT1/OUT2
C3
0.1 µF
L1
2.2 µH
VOUT1/
VOUT2
IOUT
C1
4.7µF
DGND1/DGND2
VREFIN1/VREFIN2
AGND
GND
C6
0.1 µF
输出电压 = 2.97 × VREFIN
元件号
规格
生产厂商
R1
1 MΩ
KOA
RK73G1JTTD D 1 MΩ
型号
R3-1
R3-2
20 kΩ
150 kΩ
SSM
SSM
RR0816-203-D
RR0816-154-D
R4
300 kΩ
SSM
RR0816-304-D
R5
510 kΩ
KOA
RK73G1JTTD D 510 kΩ
R6
100 kΩ
SSM
RR0816-104-D
C1
4.7 μF
TDK
C2012JB1A475K
C2
4.7 μF
TDK
C2012JB1A475K
C3
0.1 μF
TDK
C1608JB1E104K
C6
0.1 μF
TDK
C1608JB1H104K
L1
2.2 μH
TDK
VLF4012AT-2R2M
备注
设定 VOUT1/VOUT2 = 2.5 V 时
用于慢启动时间调整
( 注意事项 ) 上记为推荐元件,均通过本公司的工作状况确认。
TDK : TDK 株式会社
SSM : 进工业株式会社
KOA : KOA 株式会社
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DS04–27246–3Z
MB39C007
■ 应用手册
[1] 选择元件
• 选择外接电感
基本上无需设计电感。本 IC 是按照 " 使用 2.2 μH 的电感时可最高效地工作 " 设计的。
电感的饱和电流额定值要大于使用条件下的 LX 峰值电流并尽量选用 DC 阻抗小的电感。( 推荐 100 mΩ 以下的电感 )
LX 峰值电流 IPK 可通过以下算式求得。
IPK = IOUT +
L
VIN - VOUT
L
×
D
fosc
×
1
2
= IOUT +
(VIN - VOUT) × VOUT
2 × L × fosc × VIN
: 外接电感
IOUT : 负载电流
VIN
: 电源电压
VOUT : 输出设定电压
D
: 开关的占空比 ( = VOUT / VIN)
fosc : 开关频率 (2.0 MHz)
例 : VIN = 3.7 V、VOUT = 2.5 V、IOUT = 0.8 A、L = 2.2 μH、fosc = 2.0 MHz 时
峰值电流最大值 IPK 为 :
IPK = IOUT +
(VIN - VOUT) × VOUT
2 × L × fosc × VIN
= 0.8 A +
(3.7 V - 2.5 V) × 2.5 V
2 × 2.2 μH × 2.0 MHz × 3.7 V
≈ 0.89 A
• I/O 电容器的选择
• 为了减少纹波电流对 VDD 输入电容器造成的损耗,需特别选择等效串联电阻 (ESR) 低的电容。
• 对于输出电容器,也请选择等效串联电阻 (ESR) 低的。相当于电感电流脉动量的纹波电流流入输出电容,该脉动量与
ESR 的积产生纹波电压输出。输出电容器的值对 DC/DC 转换器的工作稳定性有重大影响。一般说来,推荐使用 4.7 μF
左右的电容。若纹波电压成为问题时,也可采用电容值较大的电容器。此外,如果输出入的压差不超过 0.6 V,建议使用
10 μF 的输出电容。
• 电容器的种类
无论是输出电容还是输入电容,使用陶瓷电容器对于 ESR 的减小和小型化十分有益。但是电源电路也是发热源,应该避
免使用温度特性为 F 特性 ( - 80% ~ + 20%) 的电容。推荐使用 B 特性 ( ± 10% ~ ± 20%) 的电容。
一般的电解电容器的 ESR 比较高,应尽量避免使用。
钽电容器的 ESR 降低效果虽然好,但发生故障时进入短路模式,十分危险。使用钽电容器时,建议使用带保险丝的。
DS04–27246–3Z
13
MB39C007
[2] 设定输出电压
本 IC 的输出电压 VOUT(VOUT1 或 VOUT2) 由 VREFIN(VREFIN1 或 VREFIN2) 上的电压决定。VREFIN 上的电压由外部电源
提供或通过电阻分压 VREF 输出设定。
通过电阻分压 VREF 设定 VREFIN 电压时,输出电压用下记算式表示。
VOUT = 2.97 × VREFIN,
VREFIN =
R2
R1 + R2
× VREF
(VREF = 1.30 V)
MB39C007
VREF
VREF
R1
VREFIN
VREFIN
R2
( 注意事项 ) 关于电路结构示例,详情参照 "■ 应用电路示例 "。
虽然电阻比决定输出电压,但选定的电阻值要使电阻上的电流不超出 VREF 电流的额定值 (1 mA)。
[3] 转换效率
转换效率可通过减少 DC/DC 转换器电路的损耗得以改善。
DC/DC 转换器的总损耗 (PLOSS) 从大类上可分为以下几种。
PLOSS = PCONT + PSW + PC
PCONT : 控制电路损耗 ( 本 IC 工作时使用的功率,含内部开关 FET 的栅极驱动功率 )
PSW : 开关损耗 ( 本 IC 内置开关 FET 切换时发生的损耗 )
PC
: 导通损耗 ( 电流流入本 IC 内置开关 FET 和外接电路时发生的损耗 )
本 IC 的控制电路损耗 (PCONT) 非常小,不超过 100 mW*( 无负载时 )。
因本 IC 内置高速、低损耗的开关 FET,在高负载时的损耗方面,导通损耗 (PC) 比控制电路损耗 (PCONT) 和开关损耗 (PSW)
大得多。
导通损耗 (PC) 从大类上可分为内置开关 FET 的导通阻抗产生的损耗和外部电感的串联电阻产生的损耗两种。
PC = IOUT2 × (RDC + D × RONP + (1 - D) × RONN)
D
RONP
RONN
RDC
IOUT
: 开关的占空比 ( = VOUT/VIN)
: 内置 P-ch 开关 FET 的导通阻抗
: 内置 N-ch 开关 FET 的导通阻抗
: 外部电感的串联电阻
: 负载电流
根据上记算式,要通过选择元件改善效率,降低 RDC 是关键。
*: 这是连续工作时的损耗。低负载时 , 本 IC 为执行 PFM 动作会更加抑制损耗 ( 无负载时不超过 100 μA)。根据流入到开关
FET 的电流峰值 IPK 进行模式切换,此时阈值约为 30 mA。
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DS04–27246–3Z
MB39C007
[4] 容许损耗和热设计
本 IC 是高效芯片,一般情况下无需考虑容许损耗和热设计的问题,仅在低电源电压、高负载、高输出电压和高温的条件下
使用时需要考虑。
内部损耗 (P) 大致可用以下算式表示。
P = IOUT2 × (D × RONP + (1 - D) × RONN)
D
RONP
RONN
IOUT
: 开关的占空比 ( = VOUT/VIN)
: 内置 P-ch 开关 FET 的导通阻抗
: 内置 N-ch 开关 FET 的导通阻抗
: 输出电流
上记算式主要表示的是导通损耗。内部损耗还包含开关损耗和控制电路的损耗,但这些损耗相对于导通损耗微不足道,所
以不成问题。
因本 IC 的 RONP > RONN,所以占空比越大,损耗也相应地越大。
假定 VIN = 3.7 V、Ta = +70 °C,根据 "MOS FET 导通阻抗 - 工作环境温度特性图 ",RONP = 0.36 Ω,RONN = 0.30 Ω。VOUT
= 2.5 V 且 IOUT = 0.6 A 时,IC 内部的损耗为 P = 123 mW。根据容许损耗 - 工作环境温度特性图,工作环境温度 Ta 为 +70 °C
时的容许损耗是 300 mW,内部损耗比容许损耗小。
[5] XPOR 阈值电压 [VPORH, VPORL] 设定
通过外部电阻向 VDET 引脚施加电压,可根据下列公式设定检测电压。
VPORH =
VPORL =
R3 + R4
R4
R3 + R4
R4
× VTHHPR
× VTHLPR
VTHHPR = 0.600 V
VTHLPR = 0.583 V
• 设定 3.7 V 检测
R3 = 510 kΩ
R4 = 100 kΩ
VPORH =
VPORL =
510 kΩ + 100 kΩ
100 kΩ
510 kΩ + 100 kΩ
100 kΩ
× 0.600
= 3.66 ≈ 3.7 [V]
× 0.583
= 3.56 ≈ 3.6 [V]
VIN
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AVDD
R3
1 MΩ
VDET
R4
DS04–27246–3Z
XPOR
XPOR
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MB39C007
[6] 瞬态响应
保持VIN、VOUT 在稳定的状态下,让IOUT 发生突变,确认响应时间、过冲电压、反冲电压等的响应。本IC内置最优化的Error
Amp,所以显示出良好的响应性。但在负载电流突变时振铃较大时,须追加电容 C6 ( 例 : 0.1 μF) ( 因电容 C6 的原因,启动
时间会发生变化,连同启动波形一起,须加以确认 )。DAC 输入时不需要。
MB39C007
VREF
VREF
R1
VREFIN
VREFIN1/
VREFIN2
R2
C6
[7] 印刷电路板布局和设计示例
要使 IC 稳定工作,需在电路板的布局设计上下功夫。
布局时要注意以下几点。
• 输入电容 (Cin) 尽量配置在 VDD 和 GND 引脚附近。其他的电路板层有电源和接地层时,请在该电容引脚至近的地方设
置 TH ( 通孔 )。
• 在输入电容 (Cin)、输出电容 (Co)、外接电感 (L) 和本 IC 之间有大 AC 电流通过。配置这些元件时要尽量靠近 IC,要尽量
想办法减小这些元件组成的环路面积。不仅如此,还应尽量把这些元件贴装在同一个层面,布线时不使用 TH。布线时采
用短而宽的直线。
• AVDD 的旁路电容尽量设置到 AVDD 和 AGND 引脚附近。基板上若有电源和 GND 焊盘,请在电容引脚附近设置 TH ( 通
孔 )。
• 至 OUT 的反馈线从输出电容 (Co) 的电压输出端引脚至近处布线。此外,OUT 引脚的感应度高,布线时请尽量远离本 IC
的 LX1 引脚和 LX2 引脚的布线。
• 用电阻分压的方法为提供 VREFIN 电压时,配置电阻时要考虑尽量使 VREFIN 的布线短。要尽量让 VREFIN 电阻的 GND
引脚靠近 IC 的 AGND 引脚,并设置控制系统的 GND 等,使两者之间的连线没有大电流流过。为 VREFIN 设置旁路电容
器时,需将电容器配置在离 VREFIN 引脚最近的地方。
• 基于电阻分压施加 VDET 电压时,设置电阻以使 VDET 的配线尽量的短。进行相关设置可使 VDET 电阻的 GND 引脚与
IC 的 AGND 引脚尽量靠近。还可以为控制线提供 GND,电阻可以通过不带电流的线路连接。
• 请尽量在 IC 贴装面设置 GND 焊盘。如果是 QFN-24 封装品,为了有效散热,推荐在散热垫的焊盘部分设置散热通孔。
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DS04–27246–3Z
MB39C007
• IC SW 系统元件配置示意图
Co
L
VIN
Co
L
GND
Cin
Cin
VIN
反馈线
反馈线
1pin
GND
VIN
AVDD 旁路电容
• 电路设计时的注意事项
• 本 IC 监控开关动作中的峰值电流,这虽起到短路保护作用,还是应该避免长时间输出短路的状态。特别是在 VIN < 2.9 V
时短路的情况下,电流极限值 ( 电感的峰值电流 ) 有上升的倾向。若持续这样的短路状态,则本 IC 的温度也继续上升,引
发过温保护功能启动。
过温保护功能使输出停止,从而 IC 温度降下后,输出重启。即,输出启动、停止重复进行。
上记现象虽不至于损坏 IC,但长时间持续的话,有可能因本 IC 周围过热产生影响。必须加以注意。
DS04–27246–3Z
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MB39C007
■ 典型工作特性示例
( 下记特性示例是 "■ 典型工作特性测定电路图 " 所示电路的特性例 )
• 代表特性 CH1
转换效率 − 负载电流
(PFM/PWM 模式 )
转换效率 − 负载电流
(PFM/PWM 模式 )
100
100
VIN = 3.7 V
VIN = 3.7 V
VIN = 3.0 V
90
80
VIN = 4.2 V
70
VIN = 5.0 V
转换效率 η (%)
转换效率 η (%)
90
Ta = +25°C
VOUT = 2.5 V
MODE = L
60
10
100
80
VIN = 4.2 V
70
60
50
1
VIN = 3.0 V
50
1000
VIN = 5.0 V
1
10
1000
负载电流 IOUT (mA)
转换效率 − 负载电流
(PFM/PWM 模式 )
转换效率 − 负载电流
(PFM/PWM 模式 )
100
VIN = 3.7 V
VIN = 3.7 V
90
90
VIN = 3.0 V
转换效率 η (%)
转换效率 η (%)
100
负载电流 IOUT (mA)
100
80
VIN = 4.2 V
70
VIN = 5.0 V
Ta = +25°C
60
50
Ta = +25°C
VOUT = 1.2 V
MODE = L
50
10
100
负载电流 IOUT (mA)
VIN = 5.0 V
70
Ta = +25°C
60
VOUT = 1.8 V
1
VIN = 4.2 V
80
1000
VOUT = 3.3 V
MODE = L
1
10
100
1000
负载电流 IOUT (mA)
( 转下页 )
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DS04–27246–3Z
MB39C007
转换效率 − 负载电流
(PWM 固定模式 )
转换效率 − 负载电流
(PWM 固定模式 )
100
100
90
90
VIN = 3.0 V
80
70
转换效率 η (%)
转换效率 η (%)
80
VIN = 3.7 V
60
50
VIN = 4.2 V
40
VIN = 5.0 V
10
50
VIN = 5.0 V
40
Ta = +25°C
VOUT = 1.2 V
MODE = OPEN
0
1
10
100
1
1000
10
100
负载电流 IOUT (mA)
负载电流 IOUT (mA)
转换效率 − 负载电流
(PWM 固定模式 )
转换效率 − 负载电流
(PWM 固定模式 )
1000
100
VIN = 3.7 V
90
80
VIN = 3.0 V
80
70
60
VIN = 4.2 V
50
VIN = 5.0 V
40
VIN = 3.7 V
90
转换效率 η (%)
转换效率 η (%)
VIN = 4.2 V
10
100
70
VIN = 4.2 V
60
50
VIN = 5.0 V
40
30
30
Ta = +25°C
10
10
0
1
10
100
负载电流 IOUT (mA)
Ta = +25°C
VOUT = 3.3 V
MODE = OPEN
20
VOUT = 1.8 V
MODE = OPEN
20
0
VIN = 3.0 V
60
20
Ta = +25°C
VOUT = 2.5 V
MODE = OPEN
20
70
30
30
0
VIN = 3.7 V
1000
1
10
100
1000
负载电流 IOUT (mA)
( 转下页 )
DS04–27246–3Z
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MB39C007
输出电压 − 输入电压
(PWM 固定模式 )
输出电压 − 输入电压
(PFM/PWM 模式 )
2.60
2.60
2.58
Ta = +25°C
V OUT = 2.5 V
MODE = L
2.54
2.56
输出电压 VOUT (V)
输出电压 VOUT (V)
2.56
IOUT = 0 A
2.52
2.50
2.48
IOUT = -100 mA
2.46
Ta = +25°C
V OUT = 2.5 V
MODE = OPEN
2.58
2.54
IOUT = 0 A
2.52
2.50
2.48
2.46
2.44
2.44
2.42
2.42
2.40
2.0
3.0
4.0
5.0
2.40
6.0
输入电压 VIN (V)
IOUT = -100 mA
2.0
5.0
6.0
2.60
2.60
Ta = +25°C
V IN = 3.7 V
V OUT = 2.5 V
MODE = L
2.56
Ta = +25°C
2.58
VIN = 3.7 V
VOUT = 2.5 V
MODE = OPEN
2.56
输出电压 VOUT (V)
2.58
输出电压 VOUT (V)
4.0
输入电压 VIN (V)
输出电压 − 负载电流
(PWM 固定模式 )
输出电压 − 负载电流
(PFM/PWM 模式 )
2.54
2.52
2.50
2.48
2.54
2.52
2.50
2.48
2.46
2.46
2.44
2.44
2.42
2.42
2.40
3.0
2.40
0
200
400
负载电流 IOUT (mA)
600
800
0
200
400
600
800
负载电流 IOUT (mA)
( 转下页 )
20
DS04–27246–3Z
MB39C007
基准电压 − 工作环境温度
基准电压 − 输入电压
1.40
1.40
Ta = +25°C
V OUT = 2.5 V
1.38
1.36
基准电压 VREF (V)
基准电压 VREF (V)
1.36
1.34
IOUT = 0 A
1.32
1.30
1.28
IOUT = -100 mA
1.24
1.32
1.30
1.28
1.24
1.22
1.22
2.0
3.0
4.0
5.0
1.20
-50
6.0
+100
输入电流 − 输入电压
(PFM/PWM 模式 )
输入电流 − 输入电压
(PWM 固定模式 )
10
45
9
40
8
35
7
30
25
20
15
Ta = +25°C
VOUT = 2.5 V
MODE = L
10
6
5
4
3
Ta = +25°C
V OUT = 2.5 V
MODE = OPEN
2
1
5
0
2.0
+50
输入电压 VIN (V)
50
0
0
工作环境温度 Ta ( °C)
输入电流 IIN (mA)
输入电流 IIN (μA)
1.34
1.26
1.26
1.20
V IN = 3.7 V
VOUT = 2.5 V
IOUT = 0 A
1.38
3.0
4.0
输入电压 VIN (V)
5.0
6.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
输入电压 VIN (V)
( 转下页 )
DS04–27246–3Z
21
MB39C007
输入电流 − 工作环境温度
(PWM 固定模式 )
50
10
45
9
40
8
输入电流 IIN (mA)
输入电流 IIN (μA)
输入电流 − 工作环境温度
(PFM/PWM 模式 )
35
30
25
20
10
5
4
VIN = 3.7 V
VOUT = 2.5 V
MODE = OPEN
2
1
5
0
0
-50
0
+50
+100
-50
+100
+50
工作环境温度 Ta ( °C)
开关频率 − 电源电压
开关频率 − 工作环境温度
2.4
Ta = +25°C
VOUT = 1.8 V
IOUT = -100 mA
2.2
2.1
2.0
1.9
2.2
2.1
2.0
1.9
1.8
1.8
1.7
1.7
2.0
3.0
4.0
电源电压 VIN (V)
5.0
VIN = 3.7 V
VOUT = 2.5 V
IOUT = -100 mA
2.3
开关频率 fOSC (MHz)
2.3
1.6
0
工作环境温度 Ta ( °C)
2.4
开关频率 fOSC (MHz)
6
3
VIN = 3.7 V
VOUT = 2.5 V
MODE = L
15
7
6.0
1.6
-50
0
+50
+100
工作环境温度 Ta ( °C)
( 转下页 )
22
DS04–27246–3Z
MB39C007
MOS FET 导通阻抗 − 输入电压
P-ch MOS FET
导通阻抗 − 工作环境温度
0.6
P-ch MOS FET 导通阻抗 RONP (Ω)
MOS FET 导通阻抗 RON (Ω)
0.6
0.5
P-ch
0.4
0.3
0.2
N-ch
0.1
Ta = +25°C
0
2.0
3.0
4.0
5.0
0.5
0.4
0.3
0.2
V IN = 5.5 V
0.1
0
6.0
V IN = 3.7 V
-50
0
+50
+100
工作环境温度 Ta ( °C)
输入电压 VIN (V)
N-ch MOS FET 导通阻抗 RONN (Ω)
N-ch MOS FET
导通阻抗 − 工作环境温度
0.6
0.5
VIN = 3.7 V
0.4
0.3
0.2
VIN = 5.5 V
0.1
0
-50
0
+50
+100
工作环境温度 Ta ( °C)
( 转下页 )
DS04–27246–3Z
23
MB39C007
MODE VTH − 输入电压
CTL VTH − 输入电压
4.0
1.4
3.5
1.2
1.0
VTHMMD
2.5
CTL VTH (V)
MODE VTH (V)
VTHHCT
VTHLCT
3.0
2.0
1.5
0.8
Ta = +25°C
V OUT = 2.5 V
0.6
0.4
1.0
0.5
VTHLMD
0.0
2.0
3.0
Ta = +25°C
V OUT = 2.5 V
4.0
5.0
0.2
6.0
0.0
2.0
VTHHCT : 回路 OFF→ON
VTHLCT : 回路 ON→OFF
3.0
4.0
5.0
6.0
输入电压 VIN (V)
输入电压 VIN (V)
VXPOR − 输入电压
6.0
Ta = +25°C
5.0
VXPOR (V)
4.0
3.0
VPORL
2.0
VPORH
1.0
0.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
输入电压 VIN (V)
( 转下页 )
24
DS04–27246–3Z
MB39C007
( 承上页 )
容许损耗 − 工作环境温度
( 无散热通孔 )
容许损耗 − 工作环境温度
( 有散热通孔 )
3500
3500
3125
3000
容许损耗 PD (mW)
容许损耗 PD (mW)
3000
2500
2000
1500
1250
2500
2000
1563
1500
1000
1000
500
500
625
0
-50
0
+50
+85
工作环境温度 Ta ( °C)
DS04–27246–3Z
0
+100
+85
-50
0
+50
+100
工作环境温度 Ta ( °C)
25
MB39C007
• 开关波形
PFM/PWM 动作
2 μs/div
2 μs/div
VO2 : 20 mV/div (AC)
VO1 : 20 mV/div (AC)
1
1
VLX2 : 2.0 V/div
VLX1 : 2.0 V/div
2
2
lLX2 : 500 mA/div
lLX1 : 500 mA/div
4
4
VIN = 3.7 V, IO2 = −5 mA, VO2 = 1.8 V, MODE = L ,Ta = +25 °C
VIN = 3.7 V, IO1 = −5 mA, VO1 = 2.5 V, MODE = L ,Ta = +25 °C
PWM 动作
2 μs/div
2 μs/div
VO1 : 20 mV/div (AC)
VO2 : 20 mV/div(AC)
1
1
VLX1 : 2.0 V/div
VLX2 : 2.0 V/div
2
2
lLX1 : 500 mA/div
4
VIN = 3.7 V, VO1 = 2.5 V, IO1 = −800 mA, MODE = L ,Ta = +25 °C
26
lLX2 : 500 mA/div
4
VIN = 3.7 V, VO2 = 1.8 V, IO2 = −800 mA, MODE = L ,Ta = +25 °C
DS04–27246–3Z
MB39C007
• 负载突变特性
0 A ←→ − 800 mA
100 μs/div
100 μs/div
VO1 : 200 mV/div
VO2 : 200 mV/div
1
1
2
VLX1 : 2.0 V/div
2
VLX2 : 2.0 V/div
−800 mA
lO1 : 1 A/div
−800 mA
lO2 : 1 A/div
4
4
0A
0A
VIN = 3.7 V, VO1 = 2.5 V, MODE = L ,Ta = +25 °C
VIN = 3.7 V, VO2 = 1.8 V, MODE = L ,Ta = +25 °C
− 20 mA ←→ − 800 mA
100 μs/div
100 μs/div
VO1 : 200 mV/div
VO2 : 200 mV/div
1
1
2
VLX1 : 2.0 V/div
2
VLX2 : 2.0 V/div
800 mA
800 mA
lO2 : 1 A/div
lO1 : 1 A/div
4
4
20 mA
20 mA
VIN = 3.7 V, VO1 = 2.5 V, MODE = L ,Ta = +25 °C
VIN = 3.7 V, VO2 = 1.8 V, MODE = L ,Ta = +25 °C
− 100 mA ←→ − 800 mA
VO1 : 200 mV/div
100 μs/div
100 µs/div
VO2 : 200 mV/div
1
1
2
VLX1 : 2.0 V/div
2
VLX2 : 2.0 V/div
lO1 : 1 A/div
4
800 mA
100 mA
VIN = 3.7 V, VO1 = 2.5 V, MODE = L ,Ta = +25 °C
DS04–27246–3Z
800 mA
lO2 : 1 A/div
4
100 mA
VIN = 3.7 V, VO2 = 1.8 V, MODE = L ,Ta = +25 °C
27
MB39C007
• CTL 启动波形
无负载,无 VREFIN 电容
10 μs/div
10 μs/div
1
3
CTL1 : 5 V/div
CTL2 : 5 V/div
VO1 : 1 V/div
VO2 : 1 V/div
2
1
VLX2 : 5 V/div
VLX1 : 5 V/div
3
2
ILX1 : 1 A/div
ILX2 : 1 A/div
4
4
VIN = 3.7 V, VO2 = 1.8 V, MODE = L, Ta = + 25 °C
VIN = 3.7 V, VO1 = 2.5 V, MODE = L, Ta = + 25 °C
最大负载,无 VREFIN 电容
10 μs/div
10 μs/div
1
3
CTL1 : 5 V/div
CTL2 : 5 V/div
VO1 : 1 V/div
VO2 : 1 V/div
1
2
VLX2 : 5 V/div
VLX1 : 5 V/div
3
2
ILX2 : 1 A/div
ILX1 : 1 A/div
4
4
VIN = 3.7 V, VO1 = 2.5 V, IO1 = −800 mA, MODE = L, Ta = + 25 °C
VIN = 3.7 V, VO2 = 1.8 V, IO2 = −800 mA, MODE = L, Ta = + 25 °C
( 转下页 )
28
DS04–27246–3Z
MB39C007
( 承上页 )
无负载, VREFIN 电容 = 0.1 μF
1 ms/div
1 ms/div
1
1
CTL2 : 5 V/div
CTL1 : 5 V/div
VO2 : 1 V/div
VO1 : 1 V/div
2
VLX1 : 5 V/div
VLX2 : 5 V/div
2
3
3
ILX1 : 1 A/div
ILX2 : 1 A/div
4
4
VIN = 3.7 V, VO1 = 2.5 V, MODE = L, Ta = + 25 °C
VIN = 3.7 V, VO2 = 1.8 V, MODE = L, Ta = + 25 °C
最大负载, VREFIN 电容 = 0.1 μF
1 ms/div
1
1 ms/div
1
CTL2 : 5 V/div
CTL1 : 5 V/div
VO1 : 1 V/div
2
VLX1 : 5 V/div
VO2 : 1 V/div
2
3
VLX2 : 5 V/div
3
ILX1 : 1 A/div
ILX2 : 1 A/div
4
4
VIN = 3.7 V, VO1 = 2.5 V, IO1 = −800 mA, MODE = L, Ta = + 25 °C
VIN = 3.7 V, VO2 = 1.8 V, IO2 = −800 mA, MODE = L, Ta = + 25 °C
• CTL 停止波形
最大负载 , VREFIN 电容 = 0.1 μF
10 μs/div
10 μs/div
CTL2 : 5 V/div
CTL1 : 5 V/div
1
1
VO1 : 1 V/div
VO2 : 1 V/div
2
2
VLX1 : 5 V/div
VLX2 : 5 V/div
3
3
ILX1 : 1 A/div
ILX2 : 1 A/div
4
4
VIN = 3.7 V, VO1 = 2.5 V, IO1 = −800 mA, MODE = L, Ta = + 25 °C
VIN = 3.7 V, VO2 = 1.8 V, IO2 = −800 mA, MODE = L, Ta = + 25 °C
DS04–27246–3Z
29
MB39C007
• 限流波形
100 μs/div
100 μs/div
VO1 : 1 V/div
VO2 : 1 V/div
1
1
1.5 A
ILX1 : 1 A/div
1.5 A
ILX2 : 1 A/div
600 mA
600 mA
4
4
VIN = 3.7 V, VO1 = 2.5 V, MODE = OPEN, Ta = +25 °C
VIN = 3.7 V, VO2 = 1.8 V, MODE = OPEN, Ta = +25 °C
• 电压检测波形
1 ms/div
1
VIN : 3 V/div
2
VVDET : 1 V/div
3
VXPOR : 3 V/div
VIN = 3.7 V, CTLP = VIN, Ta = + 25 °C
通过 1KΩ 电阻将 XPOR 引脚向 VIN 上拉
• 动态输出电压变化波形 (VO1 1.8 V←→2.5 V)
10 μs/div
VO1 : 200 mV/div
2.5 V
1.8 VV
1.8
1
VVREFIN1 : 200 mV/div
840 mV
3
610 mV
VIN = 3.7 V, lO1 = −800 mA, −576 mA ( 3.125 Ω),
MODE = L, Ta = +25 °C, 无 VREFIN 电容
30
DS04–27246–3Z
MB39C007
■ 应用电路示例
• 应用电路示例 1
• 将外部电压输入到基准电压外部输入 (VREFIN1, VREFIN2),以 2.97 倍的 VOUT 设定增益设定 VOUT。
MB39C007
3 CTL1
CPU
R7
DVDD1 11
12
DGND1 14
15
1 MΩ
DVDD2 19
20
8 VREFIN1
DAC1
VIN
C4
4.7 μF
DGND2 16
17
AVDD
5
C5
0.1 μF
2 CTL2
AGND
R8
C3
4.7 μF
4
1 MΩ
L1
2.2 μH
23 VREFIN2
DAC2
LX1 13
VOUT1
C1
4.7 μF
9 MODE1
OUT1 10
APLI1
L = PFM/PWM
OPEN = PWM
L2
2.2 μH
22 MODE2
VOUT2
LX2 18
6 VREF
OUT2 21
C2
4.7 μF
APLI2
7 VDET
1 CTLP
DS04–27246–3Z
XPOR 24
VOUT = 2.97 × VREFIN
31
MB39C007
• 应用电路示例 2
• 将 VREF 引脚电压以电阻分压的方法输入到基准电压外部输入 (VREFIN1, VREFIN2) ,VOUT1 电压设定为 2.5 V,VOUT2
电压设定为 1.8 V。
MB39C0007
3 CTL1
CPU
R7
DGND1 14
15
1 MΩ
R1 163 kΩ
( 13 kΩ + 150 kΩ )
DVDD1 11
12
DVDD2 19
20
8 VREFIN1
R2
C3
4.7 μF
VIN
C4
4.7 μF
DGND2 16
17
300 kΩ
AVDD
5
C5
0.1 μF
2 CTL2
AGND
4
R8
1 MΩ
L1
2.2 μH
VOUT1
LX1 13
R5 352 kΩ
( 13 kΩ + 330 kΩ )
C1
4.7 μF
23 VREFIN2
OUT1 10
R6
APLI1
300 kΩ
6 VREF
9 MODE1
L2
2.2 μH
L = PFM/PWM
OPEN = PWM
22 MODE2
VOUT2
LX2 18
C2
4.7 μF
OUT2 21
APLI2
7 VDET
1 CTLP
XPOR 24
VOUT1 = 2.97 × VREFIN1
R2
× VREF
R1 + R2
(VREF = 1.30 V)
VREFIN1 =
32
VOUT1 = 2.97 ×
300 kΩ
× 1.30 V = 2.5 V
163 kΩ + 300 kΩ
VOUT12 = 2.97 ×
300 kΩ
× 1.30 V = 1.8 V
343 kΩ + 300 kΩ
DS04–27246–3Z
MB39C007
• 应用电路示例所用的元件表
元件号
品名
L1
电感
L2
电感
C1
型号
规格
封装
生产厂商
VLF4012AT-2R2M
2.2 μH, RDC = 76 mΩ
SMD
TDK
MIPW3226D2R2M
2.2 μH, RDC = 100 mΩ
SMD
FDK
VLF4012AT-2R2M
2.2 μH, RDC = 76 mΩ
SMD
TDK
MIPW3226D2R2M
2.2 μH, RDC = 100 mΩ
SMD
FDK
陶瓷电容
C2012JB1A475K
4.7 μF (10 V)
2012
TDK
C2
陶瓷电容
C2012JB1A475K
4.7 μF (10 V)
2012
TDK
C3
陶瓷电容
C2012JB1A475K
4.7 μF (10 V)
2012
TDK
C4
陶瓷电容
C2012JB1A475K
4.7 μF (10 V)
2012
TDK
C5
陶瓷电容
C1608JB1E104K
0.1 μF (50 V)
2012
TDK
R1
电阻
RK73G1JTTD D 13 kΩ
RK73G1JTTD D 150 kΩ
13 kΩ
150 kΩ
1608
1608
KOA
KOA
R2
电阻
RK73G1JTTD D 300 kΩ
300 kΩ
1608
KOA
R5
电阻
RK73G1JTTD D 13 kΩ
RK73G1JTTD D 330 kΩ
13 kΩ
330 kΩ
1608
1608
KOA
KOA
R6
电阻
RK73G1JTTD D 300 kΩ
300 kΩ
1608
KOA
R7
电阻
RK73G1JTTD D 1 MΩ
1 MΩ ± 0.5%
1608
KOA
R8
电阻
RK73G1JTTD D 1 MΩ
1 MΩ ± 0.5%
1608
KOA
TDK: TDK 株式会社
FDK: FDK 株式会社
KOA: KOA 株式会社
DS04–27246–3Z
33
MB39C007
■ 使用注意事项
1. 设定条件不可超出最大额定值。
使用时如果超出最大额定值,可对 LSI 造成永久性损坏。
另外,平时使用时,也希望在推荐工作条件下使用。超出推荐工作条件的使用对 LSI 的可靠性带来不良影响。
2. 在推荐工作条件下使用。
推荐工作条件是确保 LSI 正常工作的保证。
在推荐工作条件范围内以及各项目条件栏的条件下,电气特性的规格值都可得到保证。
3. 关于印刷电路板的接地,按照通用阻抗设计。
4. 采取防静电措施。
• 使用已采取防静电措施的容器或具有导电性的容器存放半导体。
• 保管、搬运贴片后的电路板时,使用导电性包装或容器。
• 将工作台、工具和测量仪器接地。
• 在操作人员的身体和接地之间,串联 250 kΩ ~ 1 MΩ 电阻后接地。
5. 不可施加负电压。
施加 -0.3 V 以下的负电压时,可能会使 LSI 的寄生晶体管启动并导致误动作。
34
DS04–27246–3Z
MB39C007
■ 订购型号
型号
MB39C007WQN
DS04–27246–3Z
封装
备注
24 脚塑封 QFN
(LCC-24P-M10)
35
MB39C007
■ 符合 RoHS 指令要求的品质管理 ( 无铅品 )
富士通半导体符合 RoHS 指令要求的 LSI 产品,其铅、镉、水银、六价铬及特定溴系难燃剂 (PBB 和 PBDE) 的含量都符合
RoHS 指令要求。产品编号的末尾缀以 "E1" 表示。
■ 产品标记 ( 无铅品 )
%
XE1
XXXXXX
无铅标识 (E1)
引脚方向标识
■ 产品标签 ( 无铅品时的示例 )
无铅标识
JEITA 规格
MB123456P - 789 - GE1
(3N) 1MB123456P-789-GE1
1000
(3N)2 1561190005 107210
JEDEC 规格
G
Pb
QC PASS
PCS
1,000
MB123456P - 789 - GE1
2006/03/01
ASSEMBLED IN JAPAN
MB123456P - 789 - GE1
1/1
0605 - Z01A
1000
1561190005
无铅产品在型号的末尾加 "E1"。
36
在中国组装的产品标签上印有
"ASSEMBLED IN CHINA"。
DS04–27246–3Z
MB39C007
■ 评估板规格
MB39C007 评估板为测试 MB39C007 的效率性能和其他各种性能提供良好的工作环境。
• 引脚信息
符号
功能描述
VIN
电源引脚
标准状态下, 3.1 V ~ 5.5 V*
*[ 标准输出电压 (VOUT1 = 2.5 V)、VIN < 3.1 V 工作 ] 等输出入压差不超过 0.6 V 时,建议将输出电
容 (C1, C2) 换为 10 μF。
VOUT1,
VOUT2
VCTL
输出引脚
(VOUT1: CH1, VOUT2: CH2)
CTL1, CTL2, CTLP 引脚设定用的电源引脚
连接 VIN 使用 (SW 贴装 )。
CTL1, CTL2
CTL 的直接供给引脚 (CTL1: CH1, CTL2: CH2)
CTL1, CTL2 = 0 V ~ 0.8 V ( 典型值 ) : 关闭
CTL1, CTL2 = 0.95 V ( 典型值 ) ~ VIN ( 最大值 : 5 V): 正常工作
MODE1, MODE2
MODE 的直接供给引脚 (MODE1: CH1, MODE2: CH2)
MODE1, MODE2 = 0 V ~ 0.4 V ( 最大值 )
: PFM/PWM 模式
MODE1, MODE2 = OPEN ( 不包括 R1 和 R2) : PWM 模式
VREF
VREFIN1,
VREFIN2
基准电压输出引脚
VREF = 1.3 V ( 典型值 )
外接基准电压输入引脚 (VREFIN1: CH1, VREFIN2: CH2)
从外部供给基准电压时,连接该引脚。
VDET
电压检测输入引脚
CTLP
电压检测电路控制引脚
CTLP = L : 电压检测电路停止
CTLP = H : 正常工作
XPOR
电压检测电路输出引脚
连接 N-ch MOS 开漏电路
VXPOR
用于 XPOR 引脚的上拉电压引脚
PGND
接地引脚
电源系统的 GND,需连接到 VIN 引脚旁边的 PGND 引脚。
输出 ( 负载 )GND 连接到 VOUT1、 VOUT2 引脚间的 PGND 引脚。
AGND
接地引脚
• 启动引脚信息
引脚名
条件
功能描述
CTL1
L : OPEN
H : 连接 VIN
CH1 的 ON/OFF 开关
L : 关闭
H : 正常工作
CTL2
L : OPEN
H : 连接 VIN
CH2 的 ON/OFF 开关
L : 关闭
H : 正常工作
CTLP
L : OPEN
H : 连接 VIN
电压检测部分的 ON/OFF 开关
L : 电压检测电路部分停止
H : 正常工作
DS04–27246–3Z
37
MB39C007
• JUMPER 信息
功能描述
JP
JP1
基板上布局模式短路 ( 通常短路使用 )
JP2
基板上布局模式短路 ( 通常短路使用 )
JP3
无贴装
JP6
通常短路 (0 Ω) 使用
• 基本设定的确认方法
(1) 基本设定
1. 将 CTL1 和 CTL2 引脚连接至 VIN 引脚。
2. 将 CTLP 引脚与 AGND 垫连接可进入 "L" 状态。
3. 将电源的电源引脚连接至 VIN 引脚,电源的接地引脚连接至 PGND 引脚。此时,PGND 与 VIN 引脚旁的 PGND 引脚
连接。( 电源电压设定例 : 3.7 V)
(2) 确认方法
接通 VIN 的电源,若输出 VOUT1 = 2.5 V ( 典型值 ) 且 VOUT2 = 1.8 V ( 典型值 ) ,则说明 IC 在正常工作。
38
DS04–27246–3Z
MB39C007
• 评估电路板元件配置图 ( 俯视图 )
MB39C007EVB-06Rev. 2.0
VOUT2
VOUT1
PGMD
C1
C2
MODE2
L2
VIN
MODE1
L1
M1
XPOR
C3
C6
C4
C7
R5
R4-2
R9
JP6
R4-1
R3
R1
VREFIN1
R2
C5
R1-1R1-2
R4
VREFIN2
R7
R6-2
R6-1
VDET
VREF
OFF
JP3
VXPOR
AGND
CTLP
CTL1
4
CTL2
1
SW1
VCTL
CTL2
CTL1
R8
DS04–27246–3Z
CTLP
R10
39
MB39C007
• 评估电路板布线 ( 俯视图 )
40
Top Side (Layer1)
Inside GND (Layer2)
Inside VIN & GND
(Layer3)
Bottom Side (Layer4)
DS04–27246–3Z
MB39C007
• 连接图
I IN
VIN
MB39C007
JP3
SW1
3
VCTL
R8
1 MΩ
CTL1
DVDD1
11
DVDD1
12
CTL1
C3
4.7 μF
DGND1 14
MODE1
9
MODE1
R1
0Ω
DGND1 15
DVDD2
19
DVDD2
20
PGND
VREF
R6-1 R6-2
13 kΩ 150 kΩ
VREFIN1
C6
0.1 µF
R7
300 kΩ
8
VREFIN1
DGND2 16
C4
4.7 μF
DGND2 17
JP6
SW1
AVDD
2
R9
1 MΩ
CTL2
MODE2
5
CTL2
C5
0.1 μF
AGND
4
22 MODE2
R4
0Ω
AGND
L1
2.2 μH
I OUT
LX1 13
VOUT1
VREF
VREFIN2
R5
300 kΩ
C1
4.7 μF
JP1
R4-1 R4-2
13 kΩ 330 kΩ
C7
0.1 µF
23 VREFIN2
OUT1
10
L2
2.2 μH
I OUT
LX2 18
6
VREF
VREF
VREF
VDET
R1-1
0Ω
SW1
DS04–27246–3Z
C2
4.7 μF
JP2
OUT2
21
R1-2
300 kΩ
7
VXPOR
VDET
R2
75 kΩ
R3
1MΩ
1
CTLP
VOUT2
R10
1 MΩ
CTLP
XPOR
XPOR 24
*
ᰐ䍤㻵
41
MB39C007
• 元件表
元件号
品名
型号
规格
封装
生产厂商
备注
M1
IC
MB39C007WQN
⎯
QFN-24
FSL
L1
电感
VLF4012AT-2R2M
2.2 μH,
RDC = 76 mΩ
SMD
TDK
L2
电感
VLF4012AT-2R2M
2.2 μH,
RDC = 76 mΩ
SMD
TDK
C1
陶瓷电容
C2012JB1A475K
4.7 μF(10 V)
2012
TDK
C2
陶瓷电容
C2012JB1A475K
4.7 μF(10 V)
2012
TDK
C3
陶瓷电容
C2012JB1A475K
4.7 μF(10 V)
2012
TDK
C4
陶瓷电容
C2012JB1A475K
4.7 μF(10 V)
2012
TDK
C5
陶瓷电容
C1608JB1E104K
0.1 μF(50 V)
1608
TDK
C6
陶瓷电容
C1608JB1H104K
0.1 μF(50 V)
1608
TDK
C7
陶瓷电容
C1608JB1H104K
0.1 μF(50 V)
1608
TDK
R1
电阻
RK73Z1J
0 Ω, 1 A
1608
KOA
R1-1
电阻
RK73Z1J
0 Ω, 1 A
1608
KOA
R1-2
电阻
RR0816P-304-D
300 kΩ ± 0.5%
1608
SSM
R2
电阻
RR0816P-753-D
75 kΩ ± 0.5%
1608
SSM
R3
电阻
RK73G1JTTD D
1MΩ
1 MΩ ± 0.5%
1608
KOA
R4
电阻
RK73Z1J
0 Ω, 1 A
1608
KOA
R4-1
电阻
RR0816P-133-D
13 kΩ ± 0.5%
1608
SSM
R4-2
电阻
RR0816P-334-D
330 kΩ ± 0.5%
1608
SSM
R5
电阻
RR0816P-304-D
300 kΩ ± 0.5%
1608
SSM
R6-1
电阻
RR0816P-133-D
13 kΩ ± 0.5%
1608
SSM
R6-2
电阻
RR0816P-154-D
150 kΩ ± 0.5%
1608
SSM
R7
电阻
RR0816P-304-D
300 kΩ ± 0.5%
1608
SSM
R8
电阻
RK73G1JTTD D 1MΩ
1 MΩ ± 0.5%
1608
KOA
R9
电阻
RK73G1JTTD D 1MΩ
1 MΩ ± 0.5%
1608
KOA
R10
电阻
RK73G1JTTD D 1MΩ
1 MΩ ± 0.5%
1608
KOA
SW1
DIP 开关
⎯
⎯
⎯
⎯
无贴装
JP1
JUMPER
⎯
⎯
⎯
⎯
短路式样
JP2
JUMPER
⎯
⎯
⎯
⎯
短路式样
JP3
JUMPER
⎯
⎯
⎯
⎯
无贴装
JP6
JUMPER
RK73Z1J
0 Ω, 1A
1608
KOA
( 注意事项 ) 上记为推荐元件,均通过本公司的工作状况确认。
FSL : 富士通微电子株式会社
TDK : TDK 株式会社
KOA : KOA 株式会社
SSM : 进工业株式会社
42
DS04–27246–3Z
MB39C007
■ 评估板订购型号
评估板型号
评估板版本
备注
MB39C007EVB-06
MB39C007EVB-06 Rev2.0
QFN-24
DS04–27246–3Z
43
MB39C007
■ 封装尺寸图
24-pin plastic QFN
Lead pitch
0.50 mm
Package width ×
package length
4.00 mm × 4.00 mm
Sealing method
Plastic mold
Mounting height
0.80 mm Max
Weight
0.04 g
(LCC-24P-M10)
24-pin plastic QFN
(LCC-24P-M10)
2.60±0.10
(.102±.004)
4.00±0.10
(.157±.004)
4.00±0.10
(.157±.004)
INDEX AREA
2.60±0.10
(.102±.004)
0.25±0.05
(.010±.002)
0.40±0.05
(.016±.002)
0.50(.020)
TYP
0.02
(.001
C
+0.03
–0.02
+.001
–.001
1PIN CORNER
(C0.35(C.014))
0.75±0.05
(.030±.002)
(0.20(.008))
)
2009-2010 FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED C24060S-c-1-2
Dimensions in mm (inches).
Note: The values in parentheses are reference values.
请访问以下网页以了解最新封装信息 :
http://edevice.fujitsu.com/package/en-search/
44
DS04–27246–3Z
MB39C007
■ 目录
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页码
概要 ..................................................................................................................................... 1
特征 ..................................................................................................................................... 1
应用 ..................................................................................................................................... 1
引脚配置图 .......................................................................................................................... 2
引脚功能描述 ....................................................................................................................... 2
I/O 脚的等效电路图 .............................................................................................................. 3
框图 ..................................................................................................................................... 4
各部分的功能 ....................................................................................................................... 6
绝对最大额定 ....................................................................................................................... 8
推荐工作条件 ....................................................................................................................... 9
电气特性 ............................................................................................................................ 10
典型工作特性测试电路图 ................................................................................................... 12
应用手册 ............................................................................................................................ 13
典型工作特性示例 .............................................................................................................. 18
应用电路示例 ..................................................................................................................... 31
使用注意事项 ..................................................................................................................... 34
订购型号 ............................................................................................................................ 35
符合 RoHS 指令要求的品质管理 ( 无铅品 ) ........................................................................ 36
产品标记 ( 无铅品 ) ............................................................................................................ 36
产品标签 ( 无铅品时的示例 ) .............................................................................................. 36
评估板规格 ........................................................................................................................ 37
评估板订购型号 ................................................................................................................. 43
封装尺寸图 ........................................................................................................................ 44
DS04–27246–3Z
45
MB39C007
MEMO
46
DS04–27246–3Z
MB39C007
MEMO
DS04–27246–3Z
47
MB39C007
FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED
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Korea
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902 Kosmo Tower Building, 1002 Daechi-Dong,
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转器和人造卫星 )。
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