3.2 MB

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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FUJITSU SEMICONDUCTOR
数据手册
DS04–27245–2Z
ASSP 电源管理应用
内置开关 FET 和 POWERGOOD 功能
单通道 PFM/PWM 同步整流降压型 DC/DC 转换器 IC
MB39C006A
■ 概要
MB39C006A 是一款采用电流模式,内置开关 FET 的单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 POWERGOOD 电路,外接元件仅为电感和去耦电容。
MB39C006A 体积小,是全负载范围内可实现高效的 DC/DC 转换器,最适用于手机 /PDA 等便携式设备、 DVD 驱动器、
HDD 等内置电源。
■ 特征
• 高效率
: 最大 96%
• 低电流消耗
: 30 μA (PFM 时 )
• 输出电流 (DC/DC)
: 最大 800 mA
• 输入电压范围
: 2.5 V ~ 5.5 V
• 工作频率
: 2.0 MHz ( 典型值 )/3.2 MHz ( 典型值 )
• 内置 PMW 动作固定功能
• 无需续流二极管
• 低压差状态下工作
: 支持 100% 占空比
• 内置高精度基准电压源
: 1.20 V ±2%
• 关闭模式时的电流消耗
: 低于 1 μA
• 内置开关 FET
: P-ch MOS 0.3 Ω ( 典型值 ) ,N-ch MOS 0.2 Ω ( 典型值 )
• 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
: SON10
■ 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
• 手机等
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2012.9
MB39C006A
■ 引脚配置图
( 俯视图 )
VDD
OUT
MODE
VREFIN
FSEL
10
9
8
7
6
1
2
3
4
5
LX
GND
CTL
VREF
POWERGOOD
(LCC-10P-M04)
■ 引脚功能描述
2
引脚号
引脚符号
I/O
功能
1
LX
O
连接电感的输出引脚。
关闭模式时处于高阻状态。
2
GND
⎯
接地引脚
3
CTL
I
控制输入引脚
(L: 关闭 /H: 正常工作 )
4
VREF
O
基准电压的输出引脚
5
POWERGOOD
O
POWERGOOD 电路的输出引脚
内部连接至 N-ch MOS 开漏电路。
6
FSEL
I
频率切换引脚
(L(OPEN): 2.0 MHz, H: 3.2 MHz)
7
VREFIN
I
误差放大器 (Error Amp) 的同相输入引脚
8
MODE
I
工作模式切换引脚
(L: PFM/PWM 模式 ,OPEN: PWM 模式 )。
9
OUT
I
输出电压反馈引脚
10
VDD
⎯
电源引脚
DS04–27245–2Z
MB39C006A
■ I/O 脚的等效电路图
VDD
VDD
∗
LX
VREF
∗
GND
GND
VDD
∗
∗
OUT
VREFIN
∗
∗
GND
VDD
VDD
∗
CTL
FSEL
∗
∗
GND
GND
VDD
POWER
GOOD
*
∗
MODE
GND
*
GND
*: ESD 保护元件
DS04–27245–2Z
3
MB39C006A
■ 框图
VIN
VDD
10
CTL
ON/OFF
3
OUT
×3
9
−
Error Amp
VDD
+
5
POWERGOOD
POWERGOOD
IOUT
Comparator
VREF
4
1.20 V
VREF
PFM/PWM
LX
Logic
VREFIN
VOUT
1
Control
7
DAC
Lo : PFM/PWM
OPEN : PWM
MODE
8
Mode
Control
6
2
FSEL
4
GND
DS04–27245–2Z
MB39C006A
• 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
S
Vc
R
VTRI
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。
DS04–27245–2Z
5
MB39C006A
■ 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 ) 设定的频率 (2.0 MHz/3.2 MHz) 下控制内置 P-ch 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 (PFM) 工作。
该电路保护同步整流引起的贯通电流和非连续工作时的电流逆流。
• IOUT 比较器电路
该电路检测从内置 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 VREF 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
该电路通过 BGR( 带隙基准 ) 电路生成高精度的基准电压。输出电压为 1.20 V ( 典型值 )。
• POWERGOOD( 电源正常输出 ) 电路
该电路监视 OUT 引脚电压。POWERGOOD 引脚为开漏输出。一般来说,须使用外接电阻上拉使用。
CTL 为 H 电平时,POWERGOOD 引脚为 H 电平;当输出电压因过电流等下降时,POWERGOOD 引脚变为 L 电平。
时序图 : (POWERGOOD 引脚上拉至 VIN)
VIN
VUVLO
CTL
VOUT × 97%
VOUT
POWERGOOD
(VIN Ϟᢝ)
tDLYPG ҹϟ
tDLYPG
tDLYPG
VUVLO:UVLO 阈值电压
tDLYPG:POWERGOOD 延迟时间
• 保护电路
MB39C006A 内置过温保护电路。
结温达到 +135 °C 时,过温保护电路都将关断 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
DS04–27245–2Z
MB39C006A
• 功能表
模式
输入
输出
开关频率
CTL
MODE
FSEL
OUT 引脚电压
VREF
POWERGOOD
关闭模式
⎯
L
*
*
输出停止
输出停止
功能停止
PFM/PWM 模式
2.0 MHz
H
L
L
VOUT 电压输出
1.2 V
运行
PWM 固定模式
2.0 MHz
H
OPEN
L
VOUT 电压输出
1.2 V
运行
PFM/PWM 模式
3.2 MHz
H
L
H
VOUT 电压输出
1.2 V
运行
PWM 固定模式
3.2 MHz
H
OPEN
H
VOUT 电压输出
1.2 V
运行
*: 未定
DS04–27245–2Z
7
MB39C006A
■ 绝对最大额定
项目
电源电压
符号
VDD
信号输入电压
VISIG
条件
额定值
单位
最小
最大
VDD 引脚
−0.3
+6.0
OUT 引脚
−0.3
VDD +0.3
CTL、 MODE、 FSEL 引脚
−0.3
VDD +0.3
VREFIN 引脚
−0.3
VDD +0.3
V
V
POWERGOOD 上拉电压
VIPG
POWERGOOD 引脚
−0.3
+6.0
V
LX 电压
VLX
LX 引脚
−0.3
VDD +0.3
V
LX 峰值电流
IPK
ILX 的上限值
⎯
1.8
A
⎯
2632*1, *2, *3
⎯
980*1, *2, *4
⎯
1053 *1, *2, *3
⎯
392*1, *2, *4
Ta ≤ +25 °C
容许损耗
PD
Ta = +85 °C
工作环境温度
保管温度
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、连接 IC 的散热片和环氧树脂板时 ( 散热通孔 : 4 个 )
*4: 在不带散热通孔的 4 层环氧树脂板上贴装 IC、连接 IC 的散热片和环氧树脂板时
< 注意事项 > • 在 GND 引脚上施加 −0.3 V 以下的负电压时,有可能导致 LSI 寄生晶体管启动,引发误动作。
• 若将 LX 引脚与 VDD 或 GND 端口直接连接,会损坏芯片。
• 请注意不要让 FSEL 引脚电位低于 IC 的 GND 电位。若从该引脚流出的电流超过 110 mA,不仅引发误动作,
还会引发更严重的闩锁现象。
< 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。
DS04–27245–2Z
MB39C006A
■ 推荐工作条件
项目
符号
条件
VDD
规格值
单位
最小
典型
最大
⎯
2.5
3.7
5.5
V
VREFIN
⎯
0.15
⎯
1.20
V
VCTL
⎯
0
⎯
5.0
V
LX 电流
ILX
⎯
⎯
⎯
800
mA
POWERGOOD 电流
IPG
⎯
⎯
⎯
1
mA
2.5 V ≤ VDD < 3.0 V
⎯
⎯
0.5
3.0 V ≤ VDD ≤ 5.5 V
⎯
⎯
1
fosc1 = 2.0 MHz (FSEL = L)
⎯
2.2
⎯
fosc2 = 3.2 MHz (FSEL = H)
⎯
1.5
⎯
电源电压
VREFIN 电压
CTL 电压
VREF 输出电流
电感值
IROUT
L
mA
μH
( 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,有时可输出电流较低。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。
DS04–27245–2Z
9
MB39C006A
■ 电气特性
(Ta = +25 °C、 VDD = 3.7 V、 VOUT 设定值 = 2.5 V、 MODE = 0 V)
项目
符号
检测
引脚
IREFINM
输入电流
DC/DC
转换器部分
保护电路
部分
0
+100
nA
+100
nA
+100
nA
VREFIN = 0.833 V,
OUT = −100 mA
2.45
2.50
2.55
V
2.5 V ≤ VDD ≤ 5.5 V*1
⎯
10
⎯
mV
−100 mA ≥ OUT ≥ −800 mA
⎯
10
⎯
mV
OUT = 2.0 V
0.6
1.0
1.5
MΩ
输出 GND 短路时
0.9
1.2
1.7
A
FSEL = 0 V, L = 2.2 μH
⎯
30
⎯
mA
fOSC1
FSEL = 0 V
1.6
2.0
2.4
MHz
fOSC2
FSEL = 3.7 V
2.56
3.20
3.84
MHz
⎯
45
80
μs
⎯
−20*
⎯
mV
LX = −100 mA
⎯
0.30
0.47
Ω
LX = −100 mA
⎯
0.20
0.36
Ω
ILEAKM
0 ≤ LX ≤ VDD*2
−1.0
⎯
+8.0
μA
ILEAKH
VDD = 5.5 V
0 ≤ LX ≤ VDD*2
−2.0
⎯
+16.0
μA
+120*
+135*
+155*
°C
+95*
+110*
+130*
°C
2.07
2.20
2.33
V
1.92
2.05
2.18
V
0.08
0.15
0.25
V
LOAD
7
9
ROUT
IPK
IMSW
tPG
开关 NMOS-FET
关断电压
VNOFF
开关 PMOS-FET
导通阻抗
RONP
开关 NMOS-FET
导通阻抗
RONN
过温保护
( 结温 )
TOTPH
UVLO
阈值电压
VTHH
UVLO
滞回幅度
−100
0
负载稳压误差
LX 漏电流
VREFIN = 0.833 V
0
LINE
启动延迟时间
最大
−100
输入稳压误差
开关频率
典型
−100
VOUT
PFM/PWM 切换
电流
单位
最小
VREFIN = 0.15 V
输出电压
LX 峰值电流
规格值
VREFIN = 1.20 V
IREFINL
IREFINH
OUT 引脚
输入阻抗
条件
1
3, 9
TOTPL
VTHL
VHYS
C1 = 4.7 μF, OUT = 0 A,
设定 90% VOUT
⎯
1
⎯
⎯
⎯
10
⎯
*: 该值不是规格值,设计电路时候用作参考。
( 转下页 )
10
DS04–27245–2Z
MB39C006A
( 承上页 )
(Ta = +25 °C、 VDD = 3.7 V、 VOUT 设定值 = 2.5 V、 MODE = 0 V)
项目
POWERGOOD
阈值电压
POWERGOOD
POWERGOOD
延迟时间
部分
POWERGOOD
输出电压
POWERGOOD
输出电流
CTL
阈值电压
CTL
引脚输入电流
控制部分
规格值
单位
最小
典型
最大
VREFIN
×3
× 0.93
VREFIN
×3
× 0.97
VREFIN
×3
× 0.99
V
FSEL = 0 V
⎯
250
⎯
μs
FSEL = 3.7 V
⎯
170
⎯
μs
VOL
POWERGOOD = 250 μA
⎯
⎯
0.1
V
IOH
POWERGOOD = 5.5 V
⎯
⎯
1.0
μA
⎯
0.55
0.95
1.45
V
⎯
0.40
0.80
1.30
V
VTHPG
*3
tDLYPG1
tDLYPG2
5
VTHHCT
VTHLCT
3
⎯
⎯
1.0
μA
VTHMMD
OPEN 设定
⎯
1.5
⎯
V
⎯
⎯
0.4
V
−0.8
−0.4
⎯
μA
⎯
2.96
⎯
⎯
V
⎯
⎯
⎯
0.74
V
VREF = −2.7 μA
OUT = −100 mA
1.176
1.200
1.224
V
VREF = −1.0 mA
⎯
⎯
20
mV
IVDD1
CTL = 0 V,
全体电路处于 OFF 状态
⎯
⎯
1.0
μA
IVDD1H
CTL = 0 V, VDD = 5.5 V
⎯
⎯
1.0
μA
DC/DC 工作时的
电源电流
(PFM 模式 )
IVDD2
CTL = 3.7 V,
MODE = 0 V,
OUT = 0 A
⎯
30
48
μA
DC/DC 工作时的
电源电流 (PWM
固定模式 )
IVDD2
CTL = 3.7 V,
MODE = OPEN,
OUT = 0 A, FSEL = 0 V
4.8
8.0
mA
工作时的无效电流
IVDD
CTL = 3.7 V,
VOUT = 90%*4
800
1500
μA
MODE 阈值电压
VREF 电压
VREF 负载稳压误
差
关闭时的电源电流
*1:
*2:
*3:
*4:
条件
CTL = 3.7 V
FSEL 阈值电压
全体电路部分
检测
引脚
IICTL
MODE 引脚输入
电流
基准电压部分
符号
VTHLMD
8
ILMD
VTHHFS
VTHLFS
⎯
MODE = 0 V
6
VREF
4
LOADREF
10
⎯
VDD 的下限值为 2.5 V 或 VOUT 设定值 +0.6 V 两者中值高的一个。
LX 引脚的+端的漏电流包括内部电路的电流。
对于由 VREFIN 设定的输出电压值的检测。
100%占空比 ( 高端 FET 全接通 ) 的状态下的功耗。因是全接通状态 ( 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。
DS04–27245–2Z
11
MB39C006A
■ 典型工作特性测试电路图
VDD
MB39C006A
VDD
SW
3
CTL
VIN
VDD 10
C2
4.7 µF
R5
1 MΩ
L1
1.5 µH/2.2 µH
SW
8 MODE
4
SW
R3-1
7.5 kΩ
R3-2
120 kΩ
R4
300 kΩ
VREF
6
FSEL
7
VREFIN
LX
1
OUT
9
POWER- 5
GOOD
GND
VOUT
IOUT
C1
4.7 µF
R1
1 MΩ
GND
2
C6
0.1 µF
输出电压 = 2.97 × VREFIN
器件符号
规格
供应商
R1
1 MΩ
KOA
RK73G1JTTD D 1 MΩ
R3-1
R3-2
7.5 kΩ
120 kΩ
SSM
SSM
RR0816-752-D
RR0816-124-D
R4
300 kΩ
SSM
RR0816-304-D
R5
1 MΩ
KOA
RK73G1JTTD D 1 MΩ
C1
4.7 μF
TDK
C2012JB1A475K
C2
4.7 μF
TDK
C2012JB1A475K
C6
0.1 μF
TDK
C1608JB1H104K
用于慢启动时间调整
2.2 μH
TDK
VLF4012AT-2R2M
2.0 MHz 工作频率下
1.5 μH
TDK
VLF4012AT-1R5M
3.2 MHz 工作频率下
L1
型号
备注
设定 VOUT = 2.5 V 时
( 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
12
DS04–27245–2Z
MB39C006A
■ 应用手册
[1] 选择元件
• 选择外接电感
基本上无须设计电感。本 IC 是按照 " 使用 2.2 μH (2.0 MHz 工作频率下 ) 或 1.5 μH (3.2 MHz 工作频率下 ) 的外部电感时
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
: 外接电感值
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 或 3.2 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 MHz × 3.7 V
≈ 0.89 A
• 选择 I/O 电容器
• 为了减少纹波电流使 VDD 输入电容器造成的损耗,须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。相当于电感电流变动量的纹波电流流入输出电容,该变动量与
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,输出入的压差不超过 0.6 V 时,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。
DS04–27245–2Z
13
MB39C006A
[2] 设定输出电压
本 IC 的输出电压 VOUT 由 VREFIN 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 =
R4
R3 + R4
× VREF
(VREF = 1.20 V)
MB39C006A
VREF
4 VREF
R3
7 VREFIN
VREFIN
R4
( 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 : 控制系统电路损耗 ( 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 内置高速且节电的开关 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
: 开关的占空比 ( = VOUT/VIN)
RONP
: 内置 P-ch 开关 FET 的导通阻抗
RONN : 内置 N-ch 开关 FET 的导通阻抗
RDC : 外部电感的串联电阻
IOUT
: 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。低负载时抑制损耗可以执行 PFM 工作 ( 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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DS04–27245–2Z
MB39C006A
[4] 容许损耗和热设计
本 IC 是高效芯片,一般情况下无须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
: 开关的占空比 ( = VOUT/VIN)
RONP
: 内置 P-ch 开关 FET 的导通阻抗
RONN : 内置 N-ch 开关 FET 的导通阻抗
IOUT
: 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 = 0.42 Ω、RONN = 0.36 Ω。VOUT =
2.5 V 且 IOUT = 0.6 A 时,IC 内部的损耗为 P = 144 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 539 mW,内部损耗比容许损耗小。
[5] 瞬态响应
保持 VIN、VOUT 在稳定的状态下让 IOUT 发生突变,从而确认响应时间、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 输入时不需要追加。
MB39C006A
VREF
4 VREF
R3
7 VREFIN
VREFIN
C6
R4
DS04–27245–2Z
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MB39C006A
[6] 印刷电路板布局和设计例
要使 MB39C006A 的 IC 稳定工作,须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 GND 焊盘时,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。
• 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,布线时尽量远离本 IC 的
LX 引脚的布线。
• 通过分压电阻向 VREFIN 施加电压时,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 GND 引脚,并设置控制系统的 GND 等,使两者之间的连线没有电流通过。为 VREFIN 设置旁路电容器时,须
将电容器配置在离 VREFIN 引脚最近的地方。
• 请尽量在IC贴装面设置GND焊盘。如果使用的是SON10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。
• IC SW 系统元件配置示意图
1 Pin
Co
GND
VIN
Cin
L
Vo
反馈线
• 电路设计上的注意事项
• 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。若这样的短路状态持续,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。
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DS04–27245–2Z
MB39C006A
■ 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 )
转换效率 − 负载电流
(2.0 MHz: PFM/PWM 模式 )
转换效率 − 负载电流
(2.0 MHz: PFM/PWM 模式 )
100
100
VIN = 3.7 V
VIN = 3.7 V
90
90
转换效率 η(%)
80
VIN = 4.2 V
VIN = 5.0 V
70
Ta = +25°C
VOUT = 2.5 V
FSEL = L
MODE = L
60
50
转换效率 η(%)
VIN = 3.0 V
VIN = 3.0 V
1
10
100
VIN = 5.0V
50
1000
1
10
Ta = +25°C
VOUT = 1.2 V
FSEL = L
MODE = L
100
负载电流 IOUT (mA)
负载电流 IOUT (mA)
转换效率 − 负载电流
(2.0 MHz: PFM/PWM 模式 )
转换效率 − 负载电流
(2.0 MHz: PFM/PWM 模式 )
1000
100
VIN = 3.7 V
90
VIN = 3.7 V
80
90
VIN = 3.0 V
转换效率 η(%)
转换效率 η(%)
VIN = 4.2 V
70
60
100
80
VIN = 4.2 V
70
60
VIN = 5.0 V
50
80
Ta = +25°C
VOUT = 1.8 V
FSEL = L
MODE = L
70
VIN = 4.2 V
60
50
10
100
负载电流 IOUT (mA)
Ta = +25°C
VOUT = 3.3 V
FSEL = L
MODE = L
30
20
10
0
1
VIN = 5.0 V
40
1000
1
10
100
1000
负载电流 IOUT (mA)
( 转下页 )
DS04–27245–2Z
17
MB39C006A
转换效率 − 负载电流
(2.0 MHz: PWM 固定模式
转换效率 − 负载电流
(2.0 MHz: PWM 固定模式 )
100
100
VIN = 3.7 V
90
80 VIN = 3.0 V
80
70
70
60
转换效率 η(%)
转换效率 η(%)
90
VIN = 4.2 V
50
VIN = 5.0 V
40
Ta = +25°C
VOUT = 2.5 V
FSEL = L
MODE = OPEN
30
20
10
V IN = 3.0 V
V IN = 4.2 V
60
50
V IN = 5.0V
40
Ta = +25°C
30
V OUT = 1.2 V
20
FSEL = L
10
MODE = OPEN
0
0
1
10
100
1
1000
10
100
1000
负载电流 IOUT (mA)
负载电流 IOUT (mA)
转换效率 − 负载电流
(2.0 MHz: PWM 固定模式 )
转换效率 − 负载电流
(2.0 MHz: PWM 固定模式 )
100
100
90
80
转换效率 η(%)
VIN = 3.0 V
70
VIN = 4.2 V
60
VIN = 5.0 V
50
40
Ta = +25°C
30
VOUT = 1.8 V
20
VIN = 3.7 V
90
VIN = 3.7 V
80
转换效率 η(%)
V IN = 3.7 V
70
VIN = 4.2 V
60
50
VIN = 5.0 V
40
30
Ta = +25°C
20
VOUT = 3.3 V
FSEL = L
10
FSEL = L
10
MODE = OPEN
MODE = OPEN
0
0
1
10
100
负载电流 IOUT (mA)
1000
1
10
100
1000
负载电流 IOUT (mA)
( 转下页 )
18
DS04–27245–2Z
MB39C006A
转换效率 − 负载电流
(3.2 MHz: PFM/PWM 模式 )
转换效率 − 负载电流
(3.2 MHz: PFM/PWM 模式 )
100
100
VIN = 3.7 V
VIN = 3.7 V
90
90
VIN = 3.0 V
VIN = 4.2 V
80
VIN = 5.0 V
70
转换效率 η(%)
转换效率 η(%)
VIN = 3.0 V
80
VIN = 4.2 V
70
Ta = +25°C
Ta = +25°C
V OUT = 2.5 V
60
VIN = 5.0 V
60
FSEL = H
FSEL = H
MODE = L
MODE = L
50
1
10
100
50
1000
1
10
100
1000
负载电流 IOUT (mA)
负载电流 IOUT (mA)
转换效率 − 负载电流
(3.2 MHz:PFM/PWM 模式 )
转换效率 − 负载电流
(3.2 MHz:PFM/PWM 模式 )
100
100
90
VIN = 3.7 V
90
VIN = 3.7 V
80
VIN = 3.0 V
VIN = 4.2 V
80
V IN = 4.2 V
70
Ta = +25°C
VOUT = 1.8 V
60
VIN = 5.0 V
FSEL = H
转换效率 η(%)
70
转换效率 η(%)
VOUT = 1.2 V
60
50
VIN = 5.0 V
40
30
Ta = +25°C
20
VOUT = 3.3 V
FSEL = H
10
MODE = L
50
MODE = L
0
1
10
100
负载电流 IOUT (mA)
1000
1
10
100
1000
负载电流 IOUT (mA)
( 转下页 )
DS04–27245–2Z
19
MB39C006A
转换效率 − 负载电流
(3.2 MHz:PWM 固定模式 )
转换效率 − 负载电流
(3.2 MHz:PWM 固定模式 )
100
100
VIN = 3.7 V
90
VIN = 3.0 V
80
VIN = 3.7 V
80
70
70
V IN = 4.2 V
转换效率 η(%)
转换效率 η(%)
90
60
50
V IN = 5.0 V
40
Ta = +25°C
30
VOUT = 2.5 V
20
VIN = 3.0 V
V IN = 4.2 V
60
50
VIN = 5.0 V
40
30
Ta = +25°C
20
VOUT = 1.2 V
FSEL = H
10
MODE = OPEN
0
0
1
10
100
1000
1
10
100
负载电流 IOUT (mA)
负载电流 IOUT (mA)
转换效率 − 负载电流
(3.2 MHz:PWM 固定模式 )
转换效率 − 负载电流
(3.2 MHz:PWM 固定模式 )
1000
100
100
90
VIN = 3.7 V
90
VIN = 3.7 V
80
80
V IN = 4.2 V
VIN = 3.0 V
70
70
VIN = 4.2 V
60
50
转换效率 η(%)
转换效率 η(%)
FSEL = H
10
MODE = OPEN
VIN = 5.0 V
40
60
40
30
Ta = +25°C
30
20
VOUT = 1.8 V
20
FSEL = H
10
VIN = 5.0 V
50
Ta = +25°C
VOUT = 3.3 V
FSEL = H
10
MODE = OPEN
MODE = OPEN
0
0
1
10
100
负载电流 IOUT (mA)
1000
1
10
100
1000
负载电流 IOUT (mA)
( 转下页 )
20
DS04–27245–2Z
MB39C006A
输出电压 − 输入电压
(3.2 MHz: PFM/PWM 模式 )
2.60
2.60
2.58
2.58
2.56
2.56
2.54
输出电压 VOUT (V)
输出电压 VOUT (V)
输出电压 − 输入电压
(2.0 MHz: PFM/PWM 模式 )
OUT = 0 A
2.52
2.50
2.48
2.46
2.44
OUT = -100 mA
2.42
2.44
4.0
5.0
2.40
2.0
6.0
MODE = L
3.0
4.0
5.0
输出电压 − 输入电压
(2.0 MHz: PWM 固定模式 )
输出电压 − 输入电压
(3.2 MHz: PWM 固定模式 )
2.58
2.58
2.56
2.56
OUT = 0 A
2.52
2.50
2.48
2.46
2.44
3.0
2.48
2.44
4.0
输入电压 VIN (V)
5.0
2.42
6.0
OUT = 0 A
2.50
VOUT = 2.5 V
2.40
6.0
2.52
2.46
MODE = OPEN
OUT = -100 mA
2.54
Ta = +25°C
FSEL = L
2.0
FSEL = H
输入电压 VIN (V)
2.60
2.42
VOUT = 2.5 V
OUT = -100 mA
输入电压 VIN (V)
2.60
2.54
Ta = +25°C
2.42
输出电压 VOUT (V)
输出电压 VOUT (V)
2.48
VOUT = 2.5 V
MODE = L
3.0
2.50
2.46
FSEL = L
OUT = 0 A
2.52
Ta = +25°C
2.40
2.0
2.54
2.40
2.0
Ta = +25°C
VOUT = 2.5 V
FSEL = H
OUT = -100 mA
MODE = OPEN
3.0
4.0
5.0
6.0
输入电压 VIN (V)
( 转下页 )
DS04–27245–2Z
21
MB39C006A
输出电压 − 负载电流
(3.2 MHz)
2.60
2.60
2.58
2.58
2.56
2.56
输出电压 VOUT (V)
输出电压 VOUT (V)
输出电压 − 负载电流
(2.0 MHz)
2.54
PFM/PWM 模式
2.52
2.50
2.48
PWM 固定模式
2.46
Ta = +25°C
V IN = 3.7 V
2.44
2.40
200
400
600
PFM/PWM 模式
2.50
2.48
PWM 固定模式
Ta = +25°C
2.46
VIN = 3.7 V
V OUT = 2.5 V
2.42
FSEL = L
0
2.52
2.44
V OUT = 2.5 V
2.42
2.54
2.40 0
800
FSEL = H
200
400
600
800
负载电流 IOUT (mA)
负载电流 IOUT (mA)
基准电压 − 输入电压
(2.0 MHz: PFM/PWM 模式 )
基准电压 − 工作环境温度
(2.0 MHz: PFM/PWM 模式 )
1.30
1.30
1.28
1.28
1.26
1.26
OUT = 0 A
1.24
FSEL = L
基准电压 VREF (V)
基准电压 VREF (V)
V IN = 3.7 V
1.24
1.22
OUT = 0 A
1.20
1.18
1.16
OUT = -100 mA
1.14
1.12
1.10
3.0
1.20
1.18
1.16
VOUT = 2.5 V
1.14
1.12
MODE = L
2.0
4.0
输入电压 VIN (V)
5.0
MODE = L
1.22
Ta = +25°C
FSEL = L
V OUT = 2.5 V
6.0
1.10
-50
0
+50
+100
工作环境温度 Ta( °C)
( 转下页 )
22
DS04–27245–2Z
MB39C006A
输入电流 − 输入电压
(PWM 固定模式 )
输入电流 − 输入电压
(PFM/PWM 模式 )
50
10
45
9
8
35
输入电流 IIN (mA)
输入电流 IIN (mA)
40
30
25
20
15
5
0
2.0
3.0
6
5
4
3
Ta = +25°C
10
7
Ta = +25°C
V OUT = 2.5 V
2
MODE = L
1
4.0
5.0
0
6.0
VOUT = 2.5 V
MODE = OPEN
2.0
5.0
6.0
输入电流 − 工作环境温度
(PWM 固定模式 )
输入电流 − 工作环境温度
(PFM/PWM 模式 )
50
10
45
9
40
8
输入电流 IIN (mA)
输入电流 IIN (mA)
4.0
输入电压 VIN (V)
输入电压 VIN (V)
35
30
25
20
7
6
5
4
3
15
VIN = 3.7 V
10
0
0
+50
工作环境温度 Ta ( °C)
V OUT = 2.5 V
1
MODE = L
-50
VIN = 3.7 V
2
V OUT = 2.5 V
5
0
3.0
+100
MODE = OPEN
-50
0
+50
+100
工作环境温度 Ta ( °C)
( 转下页 )
DS04–27245–2Z
23
MB39C006A
开关频率 − 输入电压
(3.2 MHz)
开关频率 − 输入电压
(2.0 MHz)
2.4
3.6
2.3
开关频率 fOSC2 (MHz)
开关频率 fOSC1 (MHz)
3.4
2.2
2.1
2.0
1.9
Ta = +25°C
1.8
V OUT = 1.8 V
3.0
2.8
Ta = +25°C
VOUT = 1.8 V
2.6
OUT = -200 mA
1.7
3.2
OUT = -200 mA
FSEL = L
FSEL = H
1.6
2.0
3.0
4.0
5.0
2.4
6.0
2.0
3.0
6.0
开关频率 − 工作环境温度
(3.2 MHz)
开关频率 − 工作环境温度
(2.0 MHz)
2.4
3.6
VIN = 3.7 V
2.3
VIN = 3.7 V
V OUT = 2.5 V
V OUT = 2.5 V
3.4
OUT = -200 mA
2.2
OUT = -200 mA
开关频率 fOSC2 (MHz)
开关频率 fOSC1 (MHz)
5.0
输入电压 VIN (V)
输入电压 VIN (V)
FSEL = L
2.1
2.0
1.9
1.8
FSEL = H
3.2
3.0
2.8
2.6
1.7
1.6
-50
4.0
2.4
0
+50
工作环境温度 Ta ( °C)
+100
-50
0
+50
+100
工作环境温度 Ta ( °C)
( 转下页 )
24
DS04–27245–2Z
MB39C006A
P-ch MOS FET
MOS FET
导通阻抗 − 工作环境温度
导通阻抗 − 输入电压
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
0.5
VIN = 3.7 V
0.4
0.3
V IN = 5.5 V
0.2
0.1
Ta = +25°C
0.0
0.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
−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 − 工作环境温度
N-ch MOS FET 导通阻抗 RONN (Ω)
0.6
0.5
VIN = 3.7 V
0.4
0.3
0.2
VIN = 5.5 V
0.1
0.0
−50
0
+50
+100
工作环境温度 Ta ( °C)
( 转下页 )
DS04–27245–2Z
25
MB39C006A
( 承上页 )
MODE VTH − 输入电压
CTL VTH − 输入电压
4.0
1.4
VTHHCT
3.5
1.2
VTHLCT
1.0
VTHMMD
2.5
CTL VTH (V)
MODE VTH (V)
3.0
2.0
1.5
0.8
0.6
Ta = +25°C
VOUT = 2.5 V
0.4
1.0
0.5
Ta = +25°C
VOUT = 2.5 V
VTHLMD
0.0
2.0
3.0
4.0
5.0
VTHHCT: 电路 OFF→ON
VTHLCT: 电路 ON→OFF
0.2
0.0
2.0
6.0
3.0
容许损耗 − 工作环境温度
( 带散热通孔 )
2500
2500
2000
2000
容许损耗 PD (mW)
容许损耗 PD (mW)
6.0
3000
2632
1500
1053
1000
500
1500
980
1000
500
0
0
+50
工作环境温度 Ta ( °C)
26
5.0
容许损耗 − 工作环境温度
( 不带散热通孔 )
3000
−50
4.0
输入电压 VIN (V)
输入电压 VIN (V)
85
392
0
+100
−50
85
0
+50
+100
工作环境温度 Ta ( °C)
DS04–27245–2Z
MB39C006A
• 开关波形
• PFM/PWM 工作
VOUT :
20 mV/div (AC)
1 μs/div
1
VLX : 2.0 V/div
2
ILX : 500 mA/div
4
VIN = 3.7 V, IOUT = −20 mA, VOUT = 2.5 V, MODE = L, Ta = +25 °C
• PWM 工作
VOUT:
20 mV/div (AC)
1 μs/div
1
VLX : 2.0 V/div
2
ILX : 500 mA/div
4
VIN = 3.7 V, IOUT = −800 mA, VOUT = 2.5 V, MODE = L, Ta = +25 °C
DS04–27245–2Z
27
MB39C006A
• 负载突变特性 (0 A ↔ − 800 mA)
100 μs/div
VOUT :
200 mV/div
1
VLX : 2.0 V/div
2
−800 mA
IOUT : 1 A/div
4
0A
VIN = 3.7 V, VOUT = 2.5 V, MODE = L, Ta = +25 °C
• 负载突变特性 ( − 20 mA ↔ − 800 mA)
100 μs/div
VOUT :
200 mV/div
1
VLX : 2.0 V/div
2
−800 mA
IOUT : 1 A/div
4
− 20 mA
VIN = 3.7 V, VOUT = 2.5 V, MODE = L, Ta = +25 °C
• 负载突变特性 ( − 100 mA ↔ − 800 mA)
100 μs/div
VOUT :
200 mV/div
1
VLX : 2.0 V/div
2
IOUT : 1 A/div
−800 mA
4
− 100 mA
VIN = 3.7 V, VOUT = 2.5 V, MODE = L, Ta = +25 °C
28
DS04–27245–2Z
MB39C006A
• CTL 启动波形
( 无负载 , 无 VREFIN 电容 )
CTL : 5 V/div
( 最大负载 , 无 VREFIN 电容 )
10 μs/div
CTL : 5 V/div
10 μs/div
3
3
VOUT : 1 V/div
VOUT : 1 V/div
1
1
VLX : 5 V/div
VLX : 5 V/div
2
2
ILX :1 A/div
ILX :1 A/div
4
4
VIN = 3.7 V, IOUT = −800 mA, (3.125 Ω) VOUT = 2.5 V,
MODE = L, Ta = +25 °C
VIN = 3.7 V, IOUT = 0 A, VOUT = 2.5 V, MODE = L, Ta = +25 °C
( 无负载 , VREFIN 电容 = 0.1 μF)
CTL : 5 V/div
( 最大负载 , VREFIN 电容 = 0.1 μF)
10 ms/div
3
CTL : 5 V/div
10 ms/div
3
VOUT : 1 V/div
VOUT : 1 V/div
1
1
VLX : 5 V/div
VLX : 5 V/div
2
2
ILX :1 A/div
ILX :1 A/div
4
4
VIN = 3.7 V, IOUT = 0 A, VOUT = 2.5 V, MODE = L, Ta = +25 °C
DS04–27245–2Z
VIN = 3.7 V, IOUT = −800 mA, (3.125 Ω) VOUT = 2.5 V,
MODE = L, Ta = +25 °C
29
MB39C006A
• CTL 停止波形 ( 无负载 , VREFIN 电容 = 0.1 μF)
10 μs/div
CTL : 5 V/div
3
VOUT : 1 V/div
1
VLX : 5 V/div
2
4
ILX :1 A/div
VIN = 3.7 V, IOUT = −800 mA, (3.125 Ω) VOUT = 2.5 V,
MODE = L, Ta = +25 °C
• 电流限制波形
10 μs/div
2.5 V
VOUT : 1 V/div
1
1.5 V
VPOWERGOOD : 1 V/div
2
1.2 A
lLX : 1 A/div
4
600 mA
ℷᐌᎹ԰
VIN = 3.7 V, IOUT = −600 mA (4.2 Ω)
30
⬉⌕䰤ࠊᎹ԰
ℷᐌᎹ԰
IOUT = −1.2 A (2.1 Ω) VOUT = 2.5 V, MODE = L,Ta = +25 °C
DS04–27245–2Z
MB39C006A
• 动态输出电压转换波形 (Vo1 1.8 V ↔ 2.5 V)
VOUT : 200 mV/div
2.5 V
10 μs/div
1.8 V
1
VVRFFIN : 200 mV/div
840 mV
3
610 mV
VIN = 3.7 V, IO1 = −800 mAˈ−576 mA(3.125 Ω), MODE = L, Ta = +25 °C, ᮴VREFIN⬉ᆍ఼
DS04–27245–2Z
31
MB39C006A
■ 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 (VREFIN),以 2.97 倍的 VOUT 设定增益设定 VOUT
C2
4.7 μF
10
VIN
VDD
CPU
3 CTL
LX
L=PFM/PWM 模式
OPEN=PWM 固定模式
L (OPEN) = 2.0 MHz
H = 3.2 MHz
VOUT
1
R5
1 MΩ
L1
2.2 μH
OUT
9
POWERGOOD
5
C1
4.7 μF
8 MODE
APLI
6 FSEL
4 VREF
VOUT = 2.97 × VREFIN
7 VREFIN
DAC
GND
2
• 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 (VREFIN) ,VOUT 电压设定为 2.5 V
C2
4.7 μF
10
VDD
3 CTL
CPU
LX
L=PFM/PWM 模式
OPEN=PWM 固定模式
L (OPEN) = 2.0 MHz
H = 3.2 MHz
R3 127.5 kΩ
R3(120 kΩ + 7.5 kΩ)
R4
300 kΩ
32
VOUT
1
R5
1 MΩ
L1
2.2 μH
OUT
9
POWERGOOD
5
VIN
C1
4.7 μF
8 MODE
APLI
6 FSEL
4 VREF
7 VREFIN
GND
2
VOUT = 2.97 × VREFIN
VREFIN = R4
× VREF
R3 + R4
(VREF = 1.20 V)
300 kΩ
VOUT = 2.97 ×
× 1.20 V = 2.5 V
127.5 kΩ + 300 kΩ
DS04–27245–2Z
MB39C006A
• 应用电路示例所用的元件表
元件号
品名
L1
电感
C1
型号
规格
封装
生产厂家
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
R3
电阻
RK73G1JTTD D 7.5 kΩ
RK73G1JTTD D 120 kΩ
7.5 kΩ
120 kΩ
1608
1608
KOA
R4
电阻
RK73G1JTTD D 300 kΩ
300 kΩ
1608
KOA
R5
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
DS04–27245–2Z
33
MB39C006A
■ 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,会对 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栏的条件下,电气特性的规格值都可得到保证。
3. 设计印刷电路板的接地线时,请考虑公共阻抗。
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。
■ 订购型号
型号
MB39C006APN
封装
备注
10 脚塑封 SON
(LCC-10P-M04)
■ 支持 RoHS 指令的质量管理 ( 无铅产品时 )
富士通微电子的 LSI 产品支持 RoHS 指令,遵守关于铅 / 镉 / 水银 / 六价铬以及特定溴系难燃剂 PBB 和 PBDE 的标准。对
于符合该标准的产品,在型号的末尾缀 "E1" 加以表示。
34
DS04–27245–2Z
MB39C006A
■ 产品标签 ( 无铅产品例 )
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
1,000
PCS
MB123456P - 789 - GE1
2006/03/01
ASSEMBLED IN JAPAN
MB123456P - 789 - GE1
1561190005
1/1
无铅产品在型号的末尾加 "E1"。
0605 - Z01A 1000
在中国组装的产品标签载有
"ASSEMBLED IN CHINA" 的字样。
■ 产品印章
引脚方向标识
DS04–27245–2Z
无铅标识
35
MB39C006A
■ MB39C006APN 推荐贴片条件
[ 本公司推荐贴片条件 ]
项目
内容
贴片方法
IR ( 红外线回流焊接 ) / 手工焊接 ( 部分加热法 )
贴片次数
2次
开箱前
保管期间
制造后 2 年以内使用
从开箱到第 2 次回流焊接之间的
保管期间
5 °C ~ 30 °C, 70%RH 以下 ( 尽可能低湿度 )
保管条件
[ 贴片方法的各种条件 ]
(1) IR ( 红外线回流焊接 )
260°C
255°C
ⳳℷࡴ⛁
170 °C
~
190 °C
(b)
RT
(a)
H 级 : 260 °C 最高
(a) 温度上升坡度
(b) 预备加热
(c) 温度上升坡度
(d) 峰值温度
(d’) 真正加热
(e) 冷却
(c)
(d)
(e)
(d')
: 平均 1 °C/s ~ 4 °C/s
: 170 °C ~ 190 °C、 60 s ~ 180 s
: 平均 1 °C/s ~ 4 °C/s
: 260 °C 最高
10 s 以内高于 255 °C
: 40 s 以内高于 230 °C
或
60 s 以内高于 225 °C
或
80 s 以内高于 220 °C
: 自然冷却或强制冷却
( 注意事项 ) 上列温度为封装表面温度
36
DS04–27245–2Z
MB39C006A
■ 评估板规格
MB39C006A 评估板为测试 MB39C006A 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 (VOUT = 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) 换为 10 μF。
VOUT
输出引脚
VCTL
CTL 引脚设定用的电源引脚
连接 VIN 使用 (SW 贴装时 )。
CTL
CTL 的直接供给引脚
CTL = 0 V ~ 0.80 V ( 典型值 ) : 关闭
CTL = 0.95 V ( 典型值 ) ~ VIN: 正常工作
MODE
MODE 的直接供给引脚
MODE = 0 V ~ 0.4 V ( 最大值 ) : PFM/PWM 模式
MODE = OPEN ( 不包括 R6)
: PWM 模式
VREF
基准电压输出引脚
VREF = 1.20 V ( 典型值 )
VREFIN
外接基准电压输入引脚
从外部供给基准电压时,连接该引脚。
FSEL
频率切换引脚
FSEL = 0 V
: 2.0 MHz 工作频率
FSEL = VIN
: 3.2 MHz 工作频率 *
* 推荐换为 1.5 μH 的电感。
POWERGOOD
POWERGOOD 输出引脚。 OUT 电压高于输出设定电压的 97% 时,输出变为 H 电平。
PGND
接地引脚
电源系统的 GND,必须连接到 VOUT 引脚旁边的 PGND 引脚。
AGND
接地引脚
• 启动引脚处理信息
引脚名
条件
功能描述
CTL
L : 开路
H : 连接 VIN
IC 的 ON/OFF 开关
L : 关闭
H : 正常工作
FSEL
L : 开路
H : 连接 VIN
设定工作频率的引脚
L : 2.0 MHz 频率下工作
H : 3.2 MHz 频率下工作
• JUMPER 信息
功能描述
JP
JP1
通常短路 (0 Ω) 使用
JP2
无贴装
DS04–27245–2Z
37
MB39C006A
• 基本设定的确认方法
(1) 基本设定
(1) -1 将 CTL 引脚连接至 VIN 引脚。
(1) -2 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 ( 电源电压设定例 : 3.7 V)。
(2) 确认方法
接通 VIN 的电源,若输出 VOUT = 2.5 V ( 典型值 ) ,则说明 IC 在正常工作。
• 评估板上元器件布置图 ( 俯视图 )
MODE
VCTL
JP2
SW1
1
2
CTL
C3
R4 FSEL
JP1
OFF
R8
VIN
C2
PGND
M1
FSEL
R3-2
R3-1
R6
L1
R1
C1
VOUT
CTL
AGND
POWER_GOOD
VREF
VREFIN
MB39C006AEVB-06 Rev.2.0
38
DS04–27245–2Z
MB39C006A
• EV 电路板布线 ( 俯视图 )
DS04–27245–2Z
顶层(Layer1)
里层(Layer2)
里层(Layer 3)
底层(Layer 4)
39
MB39C006A
• 连接图
IIN
VIN
C2
4.7 µF
JP2
L1
2.2 µH
10
VDD
SW1-1
3
VCTL
R5
1MΩ
CTL
LX
CTL
1
MB39C006A
8
VOUT
C1
4.7 µF
JP1
OUT
MODE
9
R1
1MΩ
MODE
POWERGOOD
R6
IOUT
POWERGOOD
5
SW1-2
FSEL
VREF
6
FSEL
4
VREF
PGND
R3-1
7.5 kΩ
AGND
R3-2
120 kΩ
7
VREFIN
R4
300 kΩ
VREFIN
C6
0.1 µF
GND
2
* 无贴装
• 元件表
元件号
品名
型号
规格
封装
生产厂家
M1
IC
MB39C006APN
⎯
SON10
FML
L1
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
C6
陶瓷电容
C1608JB1H104K
0.1 μF (50 V)
1608
TDK
R1
电阻
RK73G1JTTD D 1 MΩ
1 MΩ ± 0.5%
1608
KOA
R3-1
电阻
RR0816P-752-D
7.5 kΩ ± 0.5%
1608
SSM
R3-2
电阻
RR0816P-124-D
120 kΩ ± 0.5%
1608
SSM
R4
电阻
RR0816P-304-D
300 kΩ ± 0.5%
1608
SSM
R5
电阻
RK73G1JTTD D 1 MΩ
1 MΩ ± 0.5%
1608
KOA
R6
电阻
RK73Z1J
0 Ω, 1A
1608
KOA
SW1
DIP 开关
⎯
⎯
⎯
⎯
JP1
JUMPER
RK73Z1J
0 Ω, 1A
1608
KOA
JP2
JUMPER
⎯
⎯
⎯
⎯
备注
无贴装
无贴装
( 注意事项 ) 上记为推荐元件,均通过本公司的工作状况确认。
FML : 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
40
DS04–27245–2Z
MB39C006A
■ 评估板订购型号
EV 板型号
EV 板版本
备注
MB39C006AEVB-06
MB39C006AEVB-06 Rev2.0
SON10
DS04–27245–2Z
41
MB39C006A
■ 封装尺寸图
10-pin plastic SON
Lead pitch
0.50 mm
Package width ×
packahe length
3.00 mm × 3.00 mm
Sealing method
Plastic mold
Mounting height
0.75 mm MAX
Weight
0.018 g
(LCC-10P-M04)
10-pin plastic SON
(LCC-10P-M04)
3.00±0.10
(.118±.004)
2.40±0.10
(.094±.004)
10
6
INDEX AREA
3.00±0.10
(.118±.004)
1.70±0.10
(.067±.004)
0.40±0.10
(.016±.004)
1
5
1PIN CORNER
(C0.30(C.012))
0.50(.020)
TYP
0.25±0.03
(.010±.001)
0.05(.002)
0.00
(.000
C
+0.05
–0.00
+.002
–.000
0.75(.030)
MAX
0.15(.006)
)
2008 FUJITSU MICROELECTRONICS LIMITED C10004S-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/
42
DS04–27245–2Z
MB39C006A
■ 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 ................................................................................................................... 17
应用电路示例 .......................................................................................................................... 32
使用注意事项 .......................................................................................................................... 34
订购型号 ................................................................................................................................. 34
支持 RoHS 指令的质量管理 ( 无铅产品时 ) ............................................................................ 34
产品标签 ( 无铅产品例 ) .......................................................................................................... 35
产品印章 ................................................................................................................................. 35
MB39C006APN 推荐贴片条件 ............................................................................................... 36
评估板规格 ............................................................................................................................. 37
评估板订购型号 ...................................................................................................................... 41
封装尺寸图 ............................................................................................................................. 42
DS04–27245–2Z
43
MB39C006A
FUJITSU SEMICONDUCTOR LIMITED
Nomura Fudosan Shin-yokohama Bldg. 10-23, Shin-yokohama 2-Chome,
Kohoku-ku Yokohama Kanagawa 222-0033, Japan
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本手册介绍的产品旨在为一般用途而设计、开发和制造,包括一般的工业使用、通常办公使用、个人使用和家庭使用;
而非用于以下领域的设计、开发和制造 (1) 使用中伴随着致命风险或危险,若不加以特殊高度安全保障,有可能导致对公
众产生危害,甚至直接造成死亡、人身伤害、严重物质损失或其他损失 ( 即核设施的核反应控制、航空飞行控制、空中交
通控制、公共交通控制、医用维系生命系统、核武器系统的导弹发射控制 ),(2) 需要极高可靠性的应用领域 ( 比如海底中
转器和人造卫星 )。
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半导体器件存在一定的故障发生概率。请用户对器件和设备采取冗余设计、消防设计、过流防护,其他异常操作防护措
施等安全设计,保证即使在 FUJITSU SEMICONDUCTOR 半导体器件发生故障的情况下,也不会造成人身伤害、社会损
害或重大损失。
本手册内记载的任何产品的出口 / 发布可能需要根据日本外汇及外贸管理法和 / 或美国出口管理法条例办理必要的手续。
本手册内记载的公司名称和商标名称是各个公司的商标或注册商标。
编辑 : 销售促进部
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