19-3318; Rev 0; 6/04 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 MAX8743 是一款双路脉宽调制 (PWM) 控制器,专为降压 型 (buck) 拓扑设计,具有高效率、卓越的瞬态响应和高 DC 输出精度等特点,这些特性是笔记本电脑中从高压电 池降压得到芯片组和 RAM 所需的低压电源所必须的。将 其 CS_ 输入引脚接至低侧检流电阻可提供精确的电流限 制,或者与 LX_ 连接,利用低侧 MOSFET 作为电流检测 元件。关断模式下输出变为高阻,这样就避免了输出出 现负压,可省下一只输出端的肖特基二极管的成本。 PWM 控制器是一个自激振荡的,具有输入前馈的恒导通 时间控制器。这种结构提供超高速瞬态响应,可适应很 宽范围的输入-输出电压差,具有低电源电流和很好的负 载调整特性。MAX8743 的补偿非常简单。 MAX8743 用于单级 buck 转换直接从高压电池降压可获得 最高的转换效率。作为另外一种选择,采用两级转换 (以更高的开关频率从 5V 系统电源降压而非从电池) 可实 现最小的物理尺寸。 MAX8743 用来为芯片组、DRAM、CPU I/O 或其他低压 系统提供低至 1V 的电源。MAX8743 采用 28 引脚 QSOP 和 36 引脚薄型 QFN 封装。 _______________________________ 应用 _______________________________ 特性 ♦ 超高效率 ♦ 可选择精密限流 ♦ 100ns 负载瞬态响应的 Quick-PWMTM ♦ 整个输入和负载范围内 1% 的 VOUT 精度 ♦ 关断模式中高出为高阻 ♦ Dual ModeTM 固定 1.8V/1.5V/可调或 2.5V/可调输出 ♦ 1V 到 5.5V 的输出可调范围 ♦ 2V 到 28V 的电池输入范围 ♦ 200kHz/300kHz/420kHz/540kHz 的额定开关频率 ♦ 可调过压保护 ♦ 1.7ms 数字软启动 ♦ 能驱动大容量同步整流器 FET ♦ Power-Good 窗口比较器 ♦ 2V ±1% 的基准输出 ____________________________ 定购信息 PART TEMP RANGE PIN-PACKAGE MAX8743EEI -40°C to +85°C 28 QSOP MAX8743ETX -40°C to +85°C 36 Thin QFN 6mm x 6mm 笔记本电脑 CPU 核电源 芯片组/RAM 供电,电压可低至 1V 1.8V 与 2.5V I/O 电源 ________________________ 最简工作电路 5V INPUT OUTPUT1 1.8V BATTERY 4.5V TO 28V VDD V+ VCC UVP ILIM1 ILIM2 ON1 ON2 OVP BST1 BST2 DH1 DH2 LX1 LX2 DL1 DL2 MAX8743EEI OUTPUT2 2.5V CS2 TON CS1 OUT1 PGOOD OUT2 REF SKIP 引脚配置在数据资料的最后部分给出。 FB2 FB1 GND Quick-PWM 和 Dual Mode 是 Maxim Integrated Products, Inc.的商标。 ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1 本文是 Maxim 正式英文资料的译文,Maxim 不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。请注意译文中可能存在文字组织或 翻译错误,如需确认任何词语的准确性,请参考 Maxim 提供的英文版资料。 索取免费样品和最新版的数据资料,请访问 Maxim 的主页:www.maxim-ic.com.cn。 MAX8743 _______________________________ 概述 MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS (Note 1) LX_ to BST_ ..............................................................-6V to +0.3V DH2 to LX2 ..............................................-0.3V to (VBST2 + 0.3V) REF Short Circuit to GND ...........................................Continuous Continuous Power Dissipation (TA = +70°C) 28-Pin QSOP (derate 10.8mW/°C above +70°C)........860mW 36-Pin 6mm ✕ 6mm Thin QFN (derate 26.3mW/°C above +70°C) .............................2105mW Operating Temperature Range ...........................-40°C to +85°C Junction Temperature ......................................................+150°C Storage Temperature Range .............................-65°C to +150°C Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300°C V+ to AGND..............................................................-0.3 to +30V VCC to AGND............................................................-0.3V to +6V VDD to PGND............................................................-0.3V to +6V AGND to PGND .....................................................-0.3V to +0.3V PGOOD, OUT_ to AGND..........................................-0.3V to +6V OVP, UVP, ILIM_, FB_, REF, SKIP, TON, ON_ to AGND......................-0.3V to (VCC + 0.3V) DL_ to PGND ..............................................-0.3V to (VDD + 0.3V) BST_ to AGND........................................................-0.3V to +36V CS_ to AGND.............................................................-6V to +30V DH1 to LX1 ..............................................-0.3V to (VBST1 + 0.3V) Note 1: For the MAX8743EEI, AGND and PGND refer to a single pin designated GND. Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability. ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Circuit of Figure 1, VDD = VCC = 5V, SKIP = AGND, V+ = 15V, TA = 0°C to +85°C, typical values are at +25°C, unless otherwise noted.) PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS PWM CONTROLLERS Input Voltage Range DC Output Voltage OUT1 (Note 2) DC Output Voltage OUT2 (Note 2) V+ VCC/VDD Battery voltage, V+ VCC, VDD 28 5.5 FB1 to AGND 1.782 1.8 1.818 FB1 to VCC 1.485 1.5 1.515 FB1 to OUT1 0.99 1 1.01 V+ = 2V to 28V, ILOAD = 0 to 8A, SKIP = VCC, 0°C to +85°C FB1 to AGND 1.773 1.8 1.827 FB1 to VCC 1.477 1.5 1.523 FB1 to OUT1 0.985 1 1.015 FB2 to AGND 2.475 2.5 2.525 FB2 to OUT2 0.99 1 1.01 FB2 to AGND 2.463 2.5 2.537 FB2 to OUT2 0.985 1 1.015 5.5 V 0.1 0.15 V VCC 0.4 V V+ = 4.5V to 28V, ILOAD = 0 to 4A, SKIP = VCC, +25°C to +85°C V+ = 4.5V to 28V, ILOAD = 0 to 4A, SKIP = VCC, 0°C to +85°C OUT1, OUT2 Dual-Mode Threshold, Low OVP, FB_ 0.05 OVP, ILIM_ VCC 1.5 OUT_ Input Resistance FB_ Input-Bias Current Soft-Start Ramp Time 1 FB1 1.9 ROUT1 VOUT1 = 1.5V 75 ROUT2 VOUT2 = 2.5V 100 IFB 2.0 2.1 kΩ -0.1 Zero to full ILIM V V Output Voltage Adjust Range Dual-Mode Threshold, High V V+ = 2V to 28V, ILOAD = 0 to 8A, SKIP = VCC, +25°C to +85°C VOUT1 VOUT2 2 4.5 +0.1 1700 2 ________________________________________________________________________________________ µA µs 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 (Circuit of Figure 1, VDD = VCC = 5V, SKIP = AGND, V+ = 15V, TA = 0°C to +85°C, typical values are at +25°C, unless otherwise noted.) PARAMETER SYMBOL CONDITIONS TON = AGND On-Time, Side 1 tON1 On-Time, Side 2 tON2 V+ = 24V, VOUT1 = 2V (Note 3) V+ = 24V, VOUT2 = 2V (Note 3) On-time 2 with respect to ontime 1 (Note 3) On-Time Tracking MIN TYP MAX 120 137 153 TON = REF 153 174 195 TON = float 222 247 272 TON = VCC 316 353 390 TON = AGND 160 182 204 TON = REF 205 234 263 TON = float 301 336 371 TON = VCC 432 483 534 TON = AGND 125 135 145 TON = REF 125 135 145 TON = float 125 135 145 TON = VCC 125 135 145 UNITS ns ns % Minimum Off-Time tOFF (Note 3) 400 500 ns Quiescent Supply Current (VCC) ICC FB_ forced above the regulation point 1100 1500 µA Quiescent Supply Current (VDD) IDD FB_ forced above the regulation point <1 5 µA Quiescent Supply Current (V+) I+ Measured at V+ 25 70 µA Shutdown Supply Current (VCC) ON1 = ON2 = AGND, OVP = VCC <1 5 µA Shutdown Supply Current (VDD) ON1 = ON2 = AGND <1 5 µA Shutdown Supply Current (V+) ON1 = ON2 = AGND, measured at V+, VCC = AGND or 5V <1 5 µA Reference Voltage VREF VCC = 4.5V to 5.5V, no external REF load Reference Load Regulation IREF = 0 to 50µA REF Sink Current REF in regulation 1.98 2 2.02 V 0.01 V 10 µA REF Fault Lockout Voltage Falling edge, hysteresis = 40mV Overvoltage Trip Threshold (Fixed-Threshold Mode) OVP = AGND, with respect to errorcomparator trip threshold 112 114 117 % 1V < VOVP < 1.8V, external feedback, measured at FB_ with respect to VOVP -28 0 +28 mV 1V < VOVP < 1.8V, internal feedback, measured at OUT_ with respect to OUT_ regulation point -3.5 0 +3.5 % OVP Input Leakage Current 1V < VOVP < 1.8V -100 <1 +100 nA Overvoltage Fault Propagation Delay FB_ forced 2% above trip threshold Output Undervoltage Threshold UVP = VCC, with respect to error-comparator trip threshold 65 Output Undervoltage Protection Blanking Time From ON_ signal going high 10 Overvoltage Comparator Offset (Adjustable-Threshold Mode) 1.6 V 1.5 70 µs 75 % 30 ms _______________________________________________________________________________________ 3 MAX8743 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (Circuit of Figure 1, VDD = VCC = 5V, SKIP = AGND, V+ = 15V, TA = 0°C to +85°C, typical values are at +25°C, unless otherwise noted.) MIN TYP MAX UNITS Current-Limit Threshold (Fixed) PARAMETER AGND - VCS_, ILIM_ = VCC 40 50 60 mV Current-Limit Threshold (Adjustable) AGND - VCS_, ILIM_ = 0.5V 40 50 60 AGND - VCS_, ILIM_ = 1V 85 100 115 ILIM_ Adjustment Range SYMBOL CONDITIONS VILIM_ 0.3 mV 2.5 V -45 mV Negative Current-Limit Threshold (Fixed) VCS_ - AGND, ILIM_ = VCC, TA = +25 oC Thermal-Shutdown Threshold Hysteresis = 15oC VCC Undervoltage-Lockout Threshold Rising edge, hysteresis = 20mV, PWMs disabled below this level DH Gate-Driver On-Resistance BST - LX forced to 5V (Note 4) MAX8743EEI MAX8743ETX DL Gate-Driver On-Resistance DL, high state (Note 4) MAX8743EEI MAX8743ETX DL Gate-Driver On-Resistance DL, low state (Note 4) MAX8743EEI MAX8743ETX DH_ Gate-Driver Source/Sink Current VDH_ = 2.5V, VBST_ = VLX_ = 5V 1 A DL_ Gate-Driver Sink Current VDL_ = 2.5V 3 A DL_ Gate-Driver Source Current VDL_ = 2.5V 1 A VIH Logic Input Low Voltage VIL TON Input Logic Level -60 o +160 ON_, SKIP Logic Input High Voltage -75 UVP 4.05 C 4.40 V 1.5 5 Ω 1.5 6 Ω 1.5 5 Ω 1.5 6 Ω 0.5 1.7 Ω 0.5 2.7 Ω 2.4 V VCC 0.4 ON_, SKIP 0.8 UVP 0.05 VCC level VCC 0.4 Float level 3.15 3.85 REF level 1.65 2.35 AGND level V V 0.5 Logic Input Current TON (AGND or VCC) -3 +3 µA Logic Input Current ON_, SKIP, UVP -1 +1 µA PGOOD Trip Threshold (Lower) With respect to error-comparator trip threshold, falling edge -12.5 -10 -7.5 % PGOOD Trip Threshold (Upper) With respect to error-comparator trip threshold, rising edge +7.5 +10 +12.5 % PGOOD Propagation Delay Falling edge, FB_ forced 2% below PGOOD trip threshold PGOOD Output Low Voltage ISINK = 1mA PGOOD Leakage Current High state, forced to 5.5V 1.5 4 ________________________________________________________________________________________ µs 0.4 V 1 µA 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 (Circuit of Figure 1, VDD = VCC = 5V, SKIP = AGND, V+ = 15V, TA = -40°C to +85°C, unless otherwise noted.) (Note 5) PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS PWM CONTROLLERS Input Voltage Range DC Output Voltage, OUT1 DC Output Voltage, OUT2 V+ VCC/VDD Battery voltage, V+ 2 28 4.5 5.5 FB1 to AGND 1.773 1.827 FB1 to VCC 1.477 1.523 FB1 to OUT1 0.985 1.015 FB2 to AGND 2.463 2.537 FB2 to OUT2 0.985 1.015 VCC, VDD VOUT1 V+ = 2V to 28V, SKIP = VCC, ILOAD = 0 to 8A (Note 2) VOUT2 V+ = 2V to 28V, SKIP = VCC, ILOAD = 0 to 4A (Note 2) V V V Output Voltage Adjust Range OUT1, OUT2 1.0 5.5 V Dual-Mode Threshold, Low OVP, FB_ 0.05 0.15 V OVP, ILIM_ VCC 1.5 VCC 0.4 V FB_ 1.9 2.1 ROUT1 VOUT1 = 1.5V 75 ROUT2 VOUT2 = 2.5V 100 Dual-Mode Threshold, High OUT_ Input Resistance FB_ Input Bias Current IFB TON = AGND On-Time, Side 1 tON1 On-Time, Side 2 tON2 V+ = 24V, VOUT1 = 2V (Note 3) V+ = 24V, VOUT2 = 2V (Note 3) On-time 2, with respect to on-time 1 (Note 3) On-Time Tracking kΩ -0.1 +0.1 120 153 TON = REF 153 195 TON = float 217 272 TON = VCC 308 390 TON = AGND 160 204 TON = REF 205 263 TON = float 295 371 TON = VCC 422 534 TON = AGND 125 145 TON = REF 125 145 TON = float 125 145 TON = VCC 125 µA ns ns % 145 Minimum Off-Time tOFF (Note 3) 500 ns Quiescent Supply Current (VCC) ICC FB forced above the regulation point 1500 µA Quiescent Supply Current (VDD) IDD FB forced above the regulation point 5 µA Quiescent Supply Current (V+) I+ Measured at V+ 70 µA 2.02 V 0.01 V Reference Voltage VREF VCC = 4.5V to 5.5V, no external REF load 1.98 Reference Load Regulation IREF = 0 to 50µA Overvoltage Trip Threshold (Fixed-Threshold Mode) OVP = GND, with respect to FB_ regulation point, no load 112 117 % Output Undervoltage Threshold UVP = VCC, with respect to FB_ regulation point, no load 65 75 % Current-Limit Threshold (Fixed) AGND - VCS_, ILIM_ = VCC 35 65 mV _______________________________________________________________________________________ 5 MAX8743 ELECTRICAL CHARACTERISTICS ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) (Circuit of Figure 1, VDD = VCC = 5V, SKIP = AGND, V+ = 15V, TA = -40°C to +85°C, unless otherwise noted.) (Note 5) PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX Current-Limit Threshold (Adjustable) AGND - VCS_, ILIM_ = 0.5V 35 65 AGND - VCS_, ILIM_ = 1V 80 120 VCC Undervoltage-Lockout Threshold Rising edge, hysteresis = 20mV, PWMs disabled below this level 4.05 4.40 ON_, SKIP 2.4 Logic Input High Voltage VIH Logic Input Low Voltage VIL Logic Input Current mV V V VCC 0.4 UVP UNITS ON_, SKIP 0.8 UVP 0.05 TON (AGND or VCC) -3 +3 ON_, SKIP, UVP -1 +1 V µA Note 2: When the inductor is in continuous conduction, the output voltage will have a DC regulation level higher than the error-comparator threshold by 50% of the output voltage ripple. In discontinuous conduction (SKIP = AGND, light load), the output voltage has a DC regulation higher than the error-comparator threshold by approximately 1.5% due to slope compensation. Note 3: On-time and off-time specifications are measured from the 50% point to the 50% point at DH_ with LX_ = GND, BST_ = 5V, and a 250pF capacitor connected from DH_ to LX_. Actual in-circuit times may differ due to MOSFET switching speeds. Note 4: Production testing limitations due to package handling require relaxed maximum on-resistance specifications for the QFN package. The MAX8743EEI and MAX8743ETX contain the same die, and the QFN package imposes no additional resistance in-circuit. Note 5: Specifications to -40°C are guaranteed by design, not production tested. _______________________________________________________________ 典型工作特性 (Circuit of Figure 1, components from Table 1, VIN = 15V, SKIP = GND, TON = unconnected, TA = +25°C, unless otherwise noted.) FREQUENCY vs. INPUT VOLTAGE (TON = FLOAT, SKIP = VCC) FREQUENCY vs. LOAD CURRENT OUT1, SKIP = VCC OUT1 350 300 MAX8743 toc02 350 400 MAX8743 toc01 400 300 FREQUENCY (kHz) FREQUENCY (kHz) MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 OUT2, SKIP = VCC 250 200 OUT1, SKIP = GND 150 100 OUT2 250 200 150 100 OUT2, SKIP = GND 50 IOUT1 = 8A IOUT2 = 4A 50 0 0 0.01 0.1 1 LOAD CURRENT (A) 10 4 8 12 16 20 INPUT VOLTAGE (V) 6 ________________________________________________________________________________________ 24 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 VCC = VDD = 5V 6.0 4.5 ICC 3.0 I+ (25µA TYP) 600 500 400 300 IDD (600nA TYP) 40 30 I+ 20 0 20 25 5 30 10 15 20 OUT1 = 1.8V 0.01 30 0.1 1 10 INPUT VOLTAGE V+ (V) INPUT VOLTAGE V+ (V) LOAD CURRENT (A) EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (8A COMPONENTS, SKIP = GND) EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (4A COMPONENTS, SKIP = VCC) EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (4A COMPONENTS, SKIP = GND) V+ = 7V 85 80 V+ = 20V V+ = 12V 70 65 70 60 50 V+ = 12V 40 55 0.1 1 10 OUT2 = 2.5V 75 0.01 0.1 LOAD CURRENT (A) 1 0.01 10 NORMALIZED OVERVOLTAGE PROTECTION THRESHOLD vs. OVP VOLTAGE CURRENT-LIMIT TRIP POINT vs. ILIM VOLTAGE 1 10 LOAD-TRANSIENT RESPONSE (4A COMPONENTS, PWM MODE, VOUT2 = 2.5V) MAX8743 toc11 MAX8743 toc10 2.0 1.9 NORMALIZED THRESHOLD (V) MAX8743 toc09 0.1 LOAD CURRENT (A) LOAD CURRENT (A) 250 230 210 190 170 150 130 110 90 70 50 30 10 V+ = 20V 85 OUT2 = 2.5V 10 0.01 90 80 20 OUT1 = 1.8V 50 V+ = 7V V+ = 12V 30 60 95 EFFICIENCY (%) V+ = 20V 80 MAX8743 toc08 90 100 MAX8743 toc07 100 MAX8743 toc06 V+ = 7V 90 75 25 V+ = 12V 50 10 15 MAX8743 toc05 60 0 10 V+ = 20V 70 100 95 EFFICIENCY (%) 700 1.5 100 CURRENT-LIMIT TRIP POINT (mV) 80 ICC 800 200 5 V+ = 7V 90 EFFICIENCY (%) 9.0 EFFICIENCY (%) SUPPLY CURRENT (mA) 10.5 7.5 900 SUPPLY CURRENT (µA) IDD VCC = VDD = 5V 1000 100 MAX8743 toc04 13.5 12.0 1100 MAX8743 toc03 15.0 EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT (8A COMPONENTS, SKIP = VCC) NO-LOAD SUPPLY CURRENT vs. INPUT VOLTAGE (SKIP = GND) NO-LOAD SUPPLY CURRENT vs. INPUT VOLTAGE (SKIP = VCC) 1.8 1.7 VOUT2 100mV/div 1.6 1.5 1.4 1.3 IOUT2 2A/div 1.2 1.1 1.0 0 0.5 1.0 1.5 ILIM VOLTAGE (V) 2.0 2.5 MAX8743 __________________________________________________________ 典型工作特性(续) (Circuit of Figure 1, components from Table 1, VIN = 15V, SKIP = GND, TON = unconnected, TA = +25°C, unless otherwise noted.) 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 20µs/div OVP VOLTAGE (V) _______________________________________________________________________________________ 7 MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 __________________________________________________________ 典型工作特性(续) (Circuit of Figure 1, components from Table 1, VIN = 15V, SKIP = GND, TON = unconnected, TA = +25°C, unless otherwise noted.) LOAD-TRANSIENT RESPONSE (8A COMPONENTS, PWM MODE, VOUT1 = 1.8V) STARTUP WAVEFORM (VOUT2) 2.5V VOUT1 100mV/div SHUTDOWN WAVEFORM (VOUT2) MAX8743 toc13 MAX8743 toc12 MAX8743 toc14 VOUT2 1V/div ROUT2 = 2.5Ω ROUT2 = 2.5Ω 2.5V VOUT2 1V/div 0V ILX2 1A/div 0V DL2 5V/div 0V 0A IOUT1 5A/div ON2 5V/div PGOOD 5V/div 0V 0V PGOOD 5V/div 0V 400µs/div 20µs/div ON2 5V/div 0V 400µs/div ___________________________________________________________________ 引脚说明 引脚 PIN NAME 名称 FUNCTION 功能 QSOP TQFN 1 32 OUT1 2 33 FB1 Feed back Input for OUT1. Connect to GND for 1.8V fixed outp ut,固定输出1.5V,或者与OUT1之间 or to VCC for 1.5V fixed output, or OUT1的反馈输入。接至GND,固定输出1.8V,或者接至V CC 接一只分压电阻,调节输出为1V到5.5V。 connect to a resistor-divider network from OUT1 for an adjustable output between 1V and 5.5V. Output Voltage Connection for the OUT1 PWM. Connect directly to the junction of the external OUT1 PWM的输出电压连接点。直接接至外部电感与输出滤波电容的连接点处。OUT1检测输出 inductor and output filter capacitors. OUT1 senses the output voltage to determine the on-time 电压,确定导通时间,在固定输出模式中也用作反馈输入。 and also serves as the feedback input in fixed-output modes. 3 34 ILIM1 Current-Limit Threshold Adjustment for OUT1. The current-limit threshold at CS1 is 0.1 times the voltage at ILIM1. Connect a resistor-divider network from REF to set the current-limit threshold OUT1限流门限调节。CS1处的限流门限为ILIM1电压的0.1倍。与REF之间接一只分压电阻,设定 限流门限为25mV到250mV between 25mV and 250mV (ILIM处电压为0.25V至2.5V)。接至V (with 0.25V to 2.5V at ILIM). Connect CC to ,采用50mv默认限流门限。 VCC to assert 50mV default current-limit threshold. 4 35 V+ Battery Voltage-Sense Connection. Connect to input power source. V+ is only used to adjust the 电池电压检测连接点。接至输入电源。V+仅用于调节伪定频工作中的DH_导通时间。 DH_ on-time for pseudofixed-frequency operation. On-Time Selection Control Input. This four-level input pin sets the DH_ on-time to determine the 导通时间选择控制输入。该四电平输入引脚设定DH_导通时间,以便确定工作频率。 operating frequency. 5 6 1 2 TON SKIP TON 频率 (OUT1) (kHz) 频率 (OUT2) (kHz) AGND 620 460 REF 485 355 Open 345 255 VCC 235 170 Pulse-Skipping Control Input. Connect to VCC for low-noise forced-PWM mode. Connect to AGND 跳脉冲控制输入。接VCC 选择低噪强制PWM模式。接AGND使能跳脉冲模式。 to enable pulse-skipping operation. 8 ________________________________________________________________________________________ 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 PIN 引脚 QSOP QSOP TQFN TQFN 7 3 NAME 名称 PGOOD FUNCTION 功能 Power-Good Open-Drain Output. PGOOD is low when either output voltage is more than 10% 电源就绪开漏极输出。在1.7ms的软启动时间内,当输出电压比正常稳压点高或低10%时, PGOOD为低。 above or below the normal regulation point, and during the 1.7ms soft-start time. 8 4 OVP Overvoltage Protection Threshold. An overvoltage fault occurs if the voltage on FB1 or FB2 is 过压保护门限。如果FB1电压或FB2电压大于设定的过压触发门限,则判断为发生过压故障。调节 greater than the programmed overvoltage trip threshold. Adjustment range is 1V (100%) to 1.8V 范围为1V (100%) 至1.8V (180%)。将OVP接至GND,设置默认过压门限为标准值的114%。 (180%). Connect OVP to GND to set the default overvoltage threshold of 114% of nominal. ,禁止OVP,并解除OVP闭锁。 接至VCC Connect to VCC to disable OVP and clear the OVP latch. 9 5 UVP Undervoltage Protection Threshold. An undervoltage fault occurs if the voltage on FB1 or FB2 is less 欠压保护门限。如果FB1电压或FB2电压小于欠压触发门限 (70%标准值),则判断为发生欠压故障。 than the undervoltage trip threshold (70% of nominal). Connect UVP to VCC to enable undervoltage 将UVP接至VCC 使能欠压保护功能。接至GND,禁止欠压保护功能,并解除UVP闭锁。 protection. Connect to GND to disable undervoltage protection and clear the UVP latch. 10 7 REF +2.0V Reference Voltage Output. Bypass to GND with 0.22µF (min) capacitor. Can supply 50µA +2.0V基准电压输出。对GND接0.22µF (最小值) 旁路电容。可为外部负载提供50µA电流。 for external loads. 11 8 ON1 OUT1 ON/OFF OU T1 ON /OFF C(开启/关闭) ontrol Input. 控制输入。接至AGND,关闭OUT1。接至V Connect to AGND to turn OUT1 off. Connect to CCV,开启OUT1。 CC to turn OUT1 on. 12 11 ON2 OU T2 ON /OFF Contr ol Input. 控制输入。接至AGND,关闭OUT2。接至V Connect to AGND to turn OUT2 off. Connect to OUT2 ON/OFF (开启/关闭) CC to turn OUT2 on. CCV,开启OUT2。 13 12 ILIM2 Current-Limit Threshold Adjustment for OUT2. The current-limit threshold at CS2 is 0.1 times the OUT2限流门限调节。CS2处的限流门限为ILIM2电压的0.1倍。与REF之间接一只分压电阻, voltage at ILIM2. Connect a resistor-divider network from REF to set the current-limit threshold 设定限流门限为25mV到250mV (ILIM处电压为0.25V至2.5V)。 between and 250mV (with 0.25V to 2.5V at ILIM). Connect to VCC to assert 50mV default ,采用50mV默认限流门限。 接至VCC25mV current-limit threshold. 14 13 FB2 Feedback Input for OUT2. Connect to GND for 2.5V fixed output, or connect to a resistor-divider OUT2反馈输入。接至GND,固定输出2.5V,或者与OUT2之间接一只分压电阻, network from OUT2 for an adjustable output between 1V and 5.5V. 调节输出为1V到5.5V。 15 14 OUT2 16 15 CS2 Current-Sense Input for OUT2. CS2 is the input to the current-limiting circuitry for valley current OUT2的检流输入。CS2为限制谷电流的限流电路输入。若使成本最低,效率最高,则接至LX2。 limiting. For lowest cost and highest efficiency, connect to LX2. For highest accuracy, use a sense 若要求高精度,则采用一只检测电阻。请参见限流电路 (ILIM_) 部分。 resistor. See the Current-Limit Circuit (ILIM_) section. 17 16 LX2 External Inductor Connection for OUT2. Connect to the switched side of the inductor. LX2 serves OUT2的外部电感连接点。接至电感的开关侧。LX2也用作DH2高侧栅极驱动器内部电源的低端。 as the internal lower supply voltage rail for the DH2 high-side gate driver. 18 18 DH2 High-Side Gate-Driver Output for OUT2. Swings from LX2 to BST2. OUT2的高侧栅极驱动器输出。在LX2电压到BST2电压间摆动。 19 19 BST2 Boost Flying Capacitor Connection for OUT2. Connect to an external capacitor and diode OUT2的自举浮动电容连接点。根据图1所示的标准应用电路外接一只电容和二极管。 according to the standard application circuit in Figure 1. See the MOSFET Gate Drivers (DH_, 栅极驱动器 (DH_ 和 DL_) 一节。 请参见MOSFET DL_) section. 20 20 DL2 电压间摆动。 Low-Side Gate-Driver Output for OUT2. DL2 swings from to VDD. OUT2低侧栅极驱动器输出。DL2电压在PGND电压到V DDPGND 21 21 VDD Supply Input for the DL Gate Drivers. Connect to system supply voltage, +4.5V to +5.5V. Bypass DL栅极驱动器电源输入。接至+4.5V至+5.5V的系统电源电压。对PGND接一只低ESR的4.7µF旁路 to电容。 PGND with a low-ESR 4.7µF capacitor. 22 22 VCC Analog Supply Input. Connect to system supply voltage, +4.5V to +5.5V, with a 20Ω series 模拟电源输入。利用一只20Ω串联电阻,接至+4.5V至+5.5V的系统电源电压。对AGND接一只1µF resistor. Bypass to AGND with a 1µF capacitor. 旁路电容。 23 — GND Ground. Combined analog and power ground. Serves as negative input for CS_ amplifiers. 地。模拟地和功率地的交汇地。为CS_放大器的反相输入。 Output Voltage Connection for the OUT2 PWM. Connect directly to the junction of the external OUT2 PWM的输出电压连接点。直接接至外部电感与输出滤波电容的连接点处。 inductor and output filter capacitors. OUT2 senses the output voltage to determine the on-time OUT2检测输出电压,确定导通时间,在固定输出模式中也用作反馈输入。 and also serves as the feedback input in fixed-output modes. _______________________________________________________________________________________ 9 MAX8743 _______________________________________________________________ 引脚说明(续) MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 ______________________________________________________________ 引脚说明(续) PIN 引脚 功能 FUNCTION NAME 名称 QSOP QSOP TQFN TQFN — 23 AGND 模拟地。为CS_放大器的反相输入。将背面焊盘接至AGND。 Analog Ground. Serves as negative input for CS_ amplifiers. Connect backside pad to AGND. — 24 PGND 功率地Ground Power 24 26 DL1 电压间摆动。 OUT1低侧栅极驱动器输出。DL1电压在PGND电压到V Low-Side Gate-Driver Output for OUT1. DL1 swings from to VDD. DDPGND 25 27 BST1 OUT1的自举浮动电容连接点。根据图1所示的标准应用电路外接一只电容和二极管。 Boost Flying Capacitor Connection for OUT1. Connect to an external capacitor and diode according to请参见MOSFET the standard ap栅极驱动器 plication cir(DH_ cuit in和FiDL_) gure 部分。 1. See the MOSFET Gate Drivers (DH_, DL_) section. 26 28 DH1 High-Side Gate-Driver Output for OUT1. Swings from LX1 to BST1. OUT1的高侧栅极驱动器输出。在LX1电压到BST1电压间摆动。 27 30 LX1 External Inductor Connection for OUT1. Connect to the switched side of the inductor. LX1 serves OUT1的外部电感连接点。接至电感的开关侧。将LX1也用作DH1高侧栅极驱动器内部电源的低端。 as the internal lower supply voltage rail for the DH1 high-side gate driver. 28 31 CS1 Current-Sense Input for OUT1. CS1 is the input to the current-limiting circuitry for valley current OUT1检流输入。CS1为限制谷电流的限流电路输入。若使成本最低,效率最高,则接至LX2。 limiting. For lowest cost and highest efficiency, connect to LX1. For highest accuracy, use a sense 若要求高精度,则采用一只检测电阻。请参见限流电路 (ILIM_) 部分。 resistor. See the Current-Limit Circuit (ILIM_) section. — 6, 9, 10, 17, 25, 29, 36 N.C. 不连接 No Connection ________________________ 标准应用电路 标准应用电路 ( 图 1) 提供一路 1.8V 和一路 2.5V 电源, 通用于笔记本计算机中。 有关器件选择,请参见表 1。表 2 列出器件厂商。 ____________________________ 详细说明 MAX8743 buck 控制器专为笔记本电脑的低压电源而设 计。MAX8743 采用了 Maxim 专有的 Quick-PWM 脉宽调制 器 (图2),这种控制方式专为处理快速负载阶跃,同时在 一个很宽的输入电压范围内保持相对恒定的工作频率和 电感工作点而设计。Quick-PWM 结构巧妙解决了固定频 率电流模式 PWM 负载瞬态响应差的问题,同时避免了常 规的恒导通时间和恒关断时间 PWM 开关频率在很大范围 内变化的问题。 5V 偏置电源 (VCC 和 VDD) 除了电池,MAX8743 还需要一个外部的 5V 偏置电源。一 般来说,这个 5V 偏置电源取自效率高达 95% 的系统电 源。将这个偏置电源放在 IC 的外部可提高效率,并省下 了一个 5V 线性稳压器的成本,否则的话,还需要集成一 个线性调节器来为 PWM 电路和栅极驱动器供电。若需要 单独运行,则可外接一只如 MAX1615 之类的线性稳压器 来提供 5V 电源。 如果输入源为固定的 4.5V 至 5.5V 供电,则将电源输入和 5V 偏置输入接在一起。若 5V 偏置电源比电池电源先上 电,则必须延迟使能信号 (ON1 和 ON2),直至电池电压能 够确保启动。 5V 偏置电源必须提供 V CC 和栅极驱动电 源,这样提供的最大电流为: IBIAS = ICC + f (QG1 + QG2) = 5mA至30mA (典型值) 其中,ICC 为 1mA (典型值),f 为开关频率,QG1 和 QG2 为 MOSFET 数 据 资 料 中 VGS = 5V 时 总 栅 极 电 荷 的 极 限 规格。 自激振荡、具有输入前馈的恒导通时间 PWM 控制器 Quick-PWM 控制结构是伪定频、恒导通时间、带电压前 馈的电流模式控制器 (图 3)。该结构依靠输出滤波电容的 等效串联电阻 (ESR) 作为检流电阻,因此输出纹波电压被 作为 PWM 斜坡信号。控制原理很简单:高侧开关的导通 时间仅受控于一个单稳态电路,该电路触发后产生的单 脉冲宽度反比于输入电压而正比于输出电压。另一个单 稳态电路设定了一个最短关断时间 (典型值为 400ns)。如 果误差比较器输出为低,低侧开关电流低于限流门限, 而且最短关断时间单稳态电路已复位 (关断时间已超过最 短关断时间),则单稳态导通过程被触发 (表 3)。 10 _______________________________________________________________________________________ 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 PWM 内核的核心是单稳态电路,它设定了两个转换器高 侧开关的导通时间。这种快速、低抖动、可调节的单稳 态电路能够根据电池电压和输出电压改变导通时间。高 侧开关的导通时间反比于通过 V+ 输入测得的电池电压, 而与输出电压成正比。尽管该方案缺乏固定频率时钟发 生器,但依然会形成近似恒定的开关频率。恒定开关频 率的优点有两点:首先,选择该频率,可避开如 455kHz IF (中频) 频段的噪声敏感区;其次,电感纹波电流工作 点保持相对稳定,使设计更容易,并且可预测输出电压 纹波。“1”侧控制器的导通时间比“2”侧控制器的导通 时间长 35% 。这样可防止异步开关的两侧控制器产生音 其中,K 通过 TON 引脚的连接设定 (表 4),0.075V 是对低 侧 MOSFET 开关上的压降的近似估计。由于存在固定传 输延迟,单稳态定时误差将随着导通时间的缩短而增 加;对于较高频率近似为 ±12.5%,对于较低频率近似为 ±10% 。这 相 当 于 降 低 了 较 高 频 率 时 的 开 关 频 率 精 度 (表 4)。开关频率会随着负载电流而增加,这是因为随着 电流的增大,低侧 MOSFET 上的压降增大,致使电感电 流更快地释放。Electrical Characteristics 表中保证的导通 时间还受外部高侧功率 MOSFET 开关延迟的影响。 影响开关频率精确度的两个外部因素是两个传导环路中 的阻性压降 (包括电感和印刷电路的电阻) 和死时间 VDD = 5V BIAS SUPPLY D3 CMPSH-3A C8 1µF C9 4.7µF VIN 7V TO 24V 4 R3 20Ω 21 V 9 DD UVP 22 VCC 3 ILIM1 13 ILIM2 C11 1µF V+ ON1 11 ON/OFF CONTROLS 12 ON2 8 OVP C2 2 ✕ 10µF MAX8743EEI C1 3 ✕ 10µF OUTPUT1 1.8V, 8A C3 3 ✕ 470µF 25 Q1 L1 2.2µH C5 0.1µF D1 R1 5mΩ 26 Q2 C7 0.22µF 27 24 BST1 BST2 DH1 DH2 LX1 LX2 DL1 DL2 5 TON 28 CS1 1 OUT1 10 REF 2 23 FB1 GND CS2 19 18 17 L2 4.7µH Q3 C6 0.1µF Q4 20 OUTPUT2 2.5V, 4A C4 470µF D2 16 OUT2 15 SKIP FB2 PGOOD 6 14 7 5V 100kΩ R2 10mΩ POWER-GOOD INDICATOR 图 1. 标准应用电路。 ______________________________________________________________________________________ 11 MAX8743 频“差拍”。导通时间由下式给出: On-time = K (VOUT + 0.075V) / VIN 导通时间单稳态(TON) MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 表 1. 标准应用中的器件选择 COMPONENT SIDE 1: 1.8V AT 8A/ SIDE 2: 2.5V AT 4A 表 2. 器件供应商 MANUFACTURER WEBSITE Central Semiconductor www.centralsemi.com Input Range 4.5V to 28V Fairchild Semiconductor www.fairchildsemi.com Q1 High-Side MOSFET Fairchild Semiconductor FDS6612A International Rectifier www.irf.com IRC www.irctt.com Q2 Low-Side MOSFET Fairchild Semiconductor FDS6670A Kemet www.kemet.com NIEC (Nihon) www.niec.co.jp Q3, Q4 High/Low-Side MOSFETs Fairchild Semiconductor FDS6982A Panasonic www.panasonic.com Sanyo www.sanyo.com/components D1, D2 Rectifier Nihon EP10QY03 Sumida www.sumida.com D3 Rectifier Central Semiconductor CMPSH-3A Taiyo Yuden www.t-yuden.com TDK www.component.tdk.com 2.2µH Panasonic ETQP6F2R2SFA or Sumida CDRH127-2R4 Vishay/Dale www.vishay.com L1 Inductor L2 Inductor 4.7µH Sumida CDRH124-4R7MC C1 (3), C2 (2) Input Capacitor 10µF, 25V Taiyo Yuden TMK432BJ106KM or TDK C4532X5R1E106M 对于高于临界传导点的负载,实际的开关频率为: f= VOUT + VDROP1 t ON (VIN + VDROP2 ) 其中,VDROP1 为电感放电通道中的寄生压降总和,包括 同步整流器、电感和 PC 板电阻; VDROP2 为充电通道中的 电 阻 压 降 总 和 ; tON 为 由 MAX8743 计 算 出 的 导 通 470µF, 6V Kemet T510X477M006AS or Sanyo 6TPB330M 时间。 RSENSE1 5mΩ, ±1%, 1W IRC LR2512-01-R005-F or Dale WSL-2512-R005F RSENSE2 10mΩ, ±1%, 0.5W IRC LR2010-01-R010-F or Dale WSL-2010-R010F 如果选择跳脉冲模式 (SKIP = GND) ,轻载时将发生脉冲频 率调制模式 (PFM) 的自动切换。这种切换受一只比较器 的控制,该比较器在电感电流过零时终止低侧开关的导 通时间。这种机制导致跳脉冲的 PFM 和非跳脉冲的 PWM 两种工作模式间的分界点,与连续和非连续两种电 感工作模式 ( 也称为临界传导点 ) 间的分界点相重合。对 于 7V 至 24V 的电池电压范围,这个分界点相对稳定,仅 受电池电压的轻微影响: C3 (3), C4 Output Capacitor 效应。这些影响是随负载电流变化而改变频率的最主要 因素。死时间效应延长了有效导通时间,降低了开关频 率。这种效应只发生在 PWM 模式 (SKIP = 高),当电感电 流在轻载或负负载电流时发生反转的时候。随着电感电 流的反转,电感的感生电动势使 LX 电压比通常情况提前 变高,将导通时间延长了一个由低到高转换的死时间。 跳脉冲模式的自动切换 I LOAD(SKIP) ≈ K × VOUT_ ⎛ VIN - VOUT_ ⎞ ⎜ ⎟ 2L VIN ⎝ ⎠ 其中, K 为导通时间比例因子 ( 表 4) 。 PFM/PWM 转折点 的负载电流, I LOAD (SKIP) ,等于峰峰值纹波电流的 1/2 , 12 _______________________________________________________________________________________ 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 ILIM1 MAX8743 V+ 2V TO 28V ILIM2 V+ VDD 5V INPUT VDD PGND* VDD VCC - 1V 0.5V VCC - 1V 0.5V VDD V+ V+ BST1 BST2 MAX8743 DH1 DH2 LX1 LX2 PWM CONTROLLER (FIGURE 3) CS1 PWM CONTROLLER (FIGURE 3) CS2 VDD VDD DL2 DL1 OUT 2 OUT1 VDD FB2 FB1 VCC UVP OVP TON SKIP PGOOD 20Ω 2V REF REF AGND* FAULT1 ON1 ON2 FAULT2 * IN THE MAX8743EEI, AGND AND PGND ARE INTERNALLY CONNECTED AND CALLED GND. 图 2. 功能框图 是电感值的函数 (图 4)。例如,在 VOUT1 = 2.5V,VIN = 15V 和 K = 2.96µs 的标准应用电路 (表 4) 中,ILOAD = 0.7A 或 约为 1/6 满载时切换到跳脉冲模式。如果采用“摆动”(软 饱和) 电感,转折点还要更低一些。 线,而更高的电感值会得到更高的满载效率 (假定线圈电 阻保持不变) 和更小的输出电压纹波。使用更高值的电感 会增大板面尺寸,降低负载瞬态响应 (尤其是在低输入电 压时)。 当轻载导致跳脉冲工作模式时,开关波形中可能会出现 杂波和异步,但是这是获得高轻载效率的正常工作情 况。通过改变电感值,可在 PFM 噪声与轻载效率间取得 平衡。通常,低电感值可得到更宽的效率-负载电流曲 DC 输出精度与误差比较器的门限有关。当电感连续传导 时,输出电压的直流调整点高出触发电平 50% 的纹波。 而断续传导模式中 (SKIP = GND,轻载),由于斜坡补偿 的缘故,输出电压调整点比触发电平高出约 1.5%。 ______________________________________________________________________________________ 13 MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 V+ TON TOFF 1-SHOT TRIG FROM OUT ON-TIME COMPUTE Q TON S Q TRIG TO DH DRIVER Q R 1-SHOT ERROR AMP FROM ILIM COMPARATOR REF FROM OPPOSITE PWM FROM ZERO-CROSSING COMPARATOR TO DL DRIVER S Q R SHUTDOWN OVP 1.14V 0.1V OUT_ TO OPPOSITE PWM R VCC - 1V FEEDBACK MUX (SEE FIGURE 9) S Q x2 FB_ 0.7V 1.1V S R 0.9V TIMER Q UVP FAULT TO PGOOD OR-GATE 图 3. PWM 控制器 (仅单侧 ) 强制 PWM 模式 (SKIP= 高) 低噪声、强制 PWM 模式 (SKIP = 高) 禁止控制低侧开关导 通时间的过零比较器。使得低侧栅极驱动波形完全互补 于高侧栅极驱动波形。这就造成电感电流在轻载时反 转,因为 PWM 环路要保持占空比为 V OUT /V IN 。强制 PWM 模式的优点是保持开关频率相当恒定,但代价为: 空载电池电流会达到 10mA 至 40mA,取决于外部 MOSFET。 强制 PWM 模式极其有用,适合于降低音频噪声,改善负 载瞬态响应,为动态输出电压调节提供吸收电流的能 力,并且在基于反激变压器或耦合线圈的多输出应用 中,可改善交叉调整特性。 限流电路 (ILIM_) 限流电路使用独特的“谷”电流检测方案。如果 CS_ 处的 电流检测信号幅度高于限流门限,则 PWM 不能启动一个 新周期 ( 图 5)。实际峰值电流超出限流门限的值为电感纹 14 _______________________________________________________________________________________ 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 MAX8743 表 3. 工作模式真值表 ON1 ON2 SKIP DL1/DL2 MODE GND GND X Low/Low Shutdown VCC GND VCC Switching/Low Run (PWM), Low Noise, Side 1 Only GND VCC VCC Low/Switching Run (PWM), Low Noise, Side 2 Only VCC VCC VCC Switching/ Switching Run (PWM), Low Noise, Both Sides Active VCC GND GND Switching/Low Run (PWM/PFM), Skip Mode, Side 1 Only GND VCC GND Low/Switching Run (PWM/PFM), Skip Mode, Side 2 Only VCC VCC GND Switching/ Switching Run (PWM/PFM), Skip Mode, Both Sides Active COMMENTS Low-power shutdown state. ICC < 1µA (typ). VCC VCC X Low/Low UV Fault (Either Side), Thermal Fault, or VCC Below UVLO VCC VCC X High/High OV Fault (Either Side) 波电流值。因此,实际限流特性和最大负载能力由检测 电阻、电感值和电池电压来决定。 还有一种负极性电流门限,可防止 VOUT 吸收电流时出现 过多的反相电感电流。将负极电流门限设定为正极电流 门限的近 120%,因此,当调节 ILIM 时,它可跟踪正极电 流限制。 利用内部 5µA 电流源和 ILIM 处外部电阻来调节限流门 限。限流门限调节范围是 25mV 至 250mV 。在调节模式 中,限流门限电压正好为 ILIM 引脚电压的 1/10。当 ILIM 接至 VCC 时,门限默认为 50mV。切换到 50mV 默认值的 逻辑门限接近于 VCC - 1V。 请仔细参考 PC 板布局指导,以确保噪声和 DC 误差不会影 响 CS_ 引脚和 GND 之间的电流检测信号。将 IC 靠近低侧 MOSFET 和检流电阻放置,并用短且直的连线将它们连 接,检测电阻采用 Kelvin 检测连接方式。如图 1 所示,两 个肖特基二极管 (D1 和 D2) 分别提供了一个与 Q2/RSENSE Low-noise, fixed-frequency PWM at all load conditions. Low noise, high IQ. Normal operation with automatic PWM/PFM switchover for pulse skipping at light loads. Best light-load efficiency. Fault latch has been set by undervoltage protection circuit, thermal shutdown, or VCC below UVLO. The MAX8743 remains in fault mode until VCC power is cycled below POR or ON1/ON2 is toggled. Fault latch has been set by overvoltage protection circuit. The MAX8743 remains in fault mode until VCC power is cycled below the 2V (typ) POR level. 和 Q4/RSENSE 电流通道并联的电流通道。因此要实现精确 的电流检测,就要求 D1/D2 在 Q2/Q4 导通时关闭。应避免 大的电流感应电压,以免它与 Q2/Q4 上的压降串联后使 D1/D2 导通。如果感应电压很大,可将 D1/D2 仅与 Q2/Q4 并联。 MOSFET 栅极驱动器 (DH_ 和 DL_) DH 和DL 驱动器被优化为驱动中等尺寸的高侧功率MOSFET 和较大的低侧功率 MOSFET 。这与笔记本 CPU 环境中的 低占空比相一致,这里存在很大的 VBATT - VOUT 差。一种 自适应的死时间电路监视 DL 端输出,并阻止高侧 FET 在 DL 完全截止前导通。DL 驱动器到 MOSFET 栅极间必须有 一个低阻抗、低感值通道,以便自适应死时间电路正常 工作。不然的话, MAX8743 内的检测电路可能会错判 MOSFET 栅极为“截止”,而实际上栅极仍然残留电荷。 采用非常短且宽的线条 ( 如果 MOSFET 距离 MAX8743 一英寸远,线宽在 50 到 100mil)。 ______________________________________________________________________________________ 15 IPEAK ∆i VBATT - VOUT = L ∆t IPEAK ILOAD = IPEAK / 2 0 ON-TIME TIME 图 4. 跳脉冲/断续模式转折点 INDUCTOR CURRENT ILOAD INDUCTOR CURRENT MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 ILIMIT 0 TIME 图 5. “谷”限流门限点 另一个边沿 (DH 截止) 处的死时间由内部固定的 35ns (典 型值) 延迟电路来确定。 将 DL 引脚拉低的内部下拉晶体管的下拉能力很强,具有 0.5Ω 典型导通电阻。这有助于在电感节点快速上升期 间,防止 DL 引脚由于低侧同步 MOSFET 的漏极到栅极有 电容耦合而被拉高。但是,在大电流应用中,一些高侧 和低侧 FET 的组合可能会遇到栅极 - 漏极的过度耦合情 况,它会导致造成低效率和 EMI 的元凶— —穿透电流。通 常可以在 BST 引脚处串联一只电阻来弥补该缺陷,它可 以增加高侧 FET 的导通时间,但不会降低关闭时间 (图 6)。 +5V BST VIN 5Ω DH LX MAX8743 图 6. 缩短开关节点的上升时间 POR、UVLO 和软启动 当 V CC 电压上升至约 2V 以上时,形成上电复位 (POR) , 复位故障锁定,准备 PWM 工作。当低于 4.05V ( 最小值 ) 时,VCC 欠压锁定 (UVLO) 电路保持 DH 引脚和 DL 引脚电 压为低,从而禁止开关。 在启动期间,软启动使内部限流电平逐渐递增,以降低 输入浪涌电流。当 ON1 或 ON2 变高时,其对应的数字软 启动计时器开始分五个台阶逐渐提升最大允许的电流 限。在第一个阶段,控制器限流门限仅为全电流门限的 20% 。每隔 425µs ,电流门限以 20% 递增。经过 1.7ms ±50% 后,电流门限达到 100%。 与 ILIM 引脚的外部分压电阻并联一只电容,即可实现连 续可调的模拟软启动功能。这种软启动方式需要在掉电 和上电之间对电容放电的最短时间间隔。 16 _______________________________________________________________________________________ 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 PGOOD 窗比较器持续监视输出电压的过压和欠压故障。 在关断、待机和软启动阶段中,PGOOD 被主动拉低。数 字软启动结束后,当输出电压处于误差比较器门限的 10% 以内时, PGOOD 被释放。 PGOOD 输出为真正的开漏极 类型,不含寄生 ESD 二极管。请注意,PGOOD 窗监视器 与输出过压和欠压保护 (UVP) 门限无关。 输出过压保护 输出电压上具有连续的过压故障监视。当过压保护使能 时,若输出电压大于过压门限,则过压保护电路被触 发,DL 低侧栅极驱动器被强制拉高。这样就开通了低侧 MOSFET 开关,迅速对输出电容放电,降低输出电压。 请注意,当 LC 电路已预存了能量时,将 DL 引脚锁定为 高,会使输出电压轻微地下冲到负端。如果负极不能承 受这个负压,请在输出上并联一只肖特基二极管,作为 反极性箝位电路。 将 OVP 接至 GND,选择默认触发电平为额定输出电压的 114%。为调节过压保护触发电平,请对 OVP 引脚施加 1V (100%) 至 1.8V (180%) 的电压。将 OVP 接至 VCC,则禁止 过压保护电路。 过压触发电平取决于内部或外部输出电压反馈分压器, 并受限于输出电压调节范围 (1V 至 5.5V) 和 OUT_ 引脚的 最大极限。不推荐超出输出电压调节范围来设置过压 门限。 输出欠压保护 输出电压上具有连续的欠压故障监视。当欠压保护使能 时 (UVP = VCC),若输出电压低于误差比较器触发电平的 70%,则触发欠压保护电路。如果设定了欠压保护门限, 则 DL 低侧栅极驱动器被强制拉低,输出浮空。将 UVP 接 至 GND 则禁止欠压保护功能。 ____________________________ 设计步骤 选定开关频率和电感工作点 ( 纹波电流比 ) 前,首先要落 实输入电压范围和最大负载电流。初步设计的考虑在于 选择适宜的开关频率和电感工作点,其余的设计由以下 四个因素来指导: 1) 输入电压范围。电压最大值 (V IN(MAX)) 必须承受最 坏情况下的高 AC 适配器电压。电压最小值 (VIN(MIN)) 必须是经过连接器、保险丝和电池选择开 关的压降后的最低电池电压。输入电压较低时效率 更高。 2) 最大负载电流。需要考虑两个值。 峰值负载电流 (ILOAD(MAX)) 决定瞬时元件应力和滤波要求,并因 此决定了输出电容的选择,电感饱和额定值以及限 流电路的设计。 连续负载电流 (I LOAD ) 决定热应 力,因此决定了输入电容的选择、MOSFET 和其他 关键热耗器件的规格。 3) 开关频率。该项选择确定了尺寸与效率之间的基本 平衡关系。 MOSFET 开关损耗正比于频率和 V IN 2 , 所以最佳频率在很大程度上与最大输入电压有关。 4) 电感工作点。该项选择可提供尺寸与效率之间的 平衡。电感值小使纹波电流变大,尺寸小,但效率 变低,输出噪声变高。最小实际电感值是一个使电 路工作在临界传导边沿处 ( 这里,在最大负载下,每 个周期的电感电流正好为零 ) 的值。电感值比该值 低,不会有助于进一步缩小尺寸。 MAX8743 的跳脉冲方案在临界传导点处启动跳脉冲 模式。因此,电感工作点也确定了 PFM/PWM 切换 处的负载电流值。最佳工作点一般在 20% 至 50% 间 的纹波电流。 如果需要有源驱动 UVP,请注意它的非标逻辑电平 (参见 Electrical Characteristics)。 ______________________________________________________________________________________ 17 MAX8743 电源就绪输出 (PGOOD) MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 电感选择 确定电流限 开关频率 (导通时间) 和工作点 (% 纹波或 LIR) 确定的电感 值如下: 在 大 多 数 应 用 中 ,按 照 以 下 步 骤 来 设 定 MAX8743 的 电流限: L = 1) 在低 V IN 值、高 V OUT 值和最大负载电流的情况下, 确定最小 ( 谷 ) 电感电流 (IL (MIN)) 。最小电感电流为 ILOAD 减去一半的纹波电流 (图 4)。 VOUT (VIN - VOUT ) VIN × f × LIR × I LOAD(MAX) 例如:I LOAD(MAX) = 8A 、 V IN = 15V 、 V OUT = 1.8V 、 f = 300kHz、25% 纹波电流或 LIR = 0.25: L = 1.8V (15V - 1.8V) = 2.3µH 15V × 345kHz × 0.25 × 8A 选择一只低耗电感,具有适合于给定尺寸的尽可能最低 的 DC 阻抗。虽然铁粉磁芯便宜,而且能在 200kHz 下很好 地工作,但铁氧体磁芯一般是最好的选择。磁芯必须足 够大,在峰值电感电流 (IPEAK) 处不出现饱和: IPEAK = ILOAD(MAX) + [(LIR / 2) ✕ ILOAD(MAX)] 瞬态响应 电感纹波电流也会影响瞬态响应性能,尤其是在 V IN VOUT 差值很小时。电感值小使得电感电流摆动更快,在 负载突然加重时迅速补充输出滤波电容上流失的电荷。 输出下降量也是最大占空比的函数,最大占空比取决于 导通时间和最短截止时间: VSAG = 2) 检测电阻确定可实现的限流精度。要权衡限流精度 和检测电阻功耗。大多数应用中采用 50mV 至 100mV 的电流检测电压。选择如下的检测电阻: RSENSE = 限流阀值电压 / IL(MIN) 在对成本极度敏感而不要求高精度电流检测的应用中, 将 CS_ 接至 LX_ 就能利用低侧 MOSFET 开关的导通电阻 取代检测电阻 (图 7a)。采用 MOSFET 数据资料中 RDS(ON) 的最差值,并且针对 R DS(ON) 的温升增添 0.5%/°C 的余 量。利用前面步骤 1 计算出的 RDS(ON)和 IL(MIN)来确定限 流门限电压。若不能采用 50mV 默认门限,则按前面步骤 2 来设定门限。 在所有情况下,确保电流门限合理,并考虑电流检测和 电阻精确度。 (∆I LOAD(MAX) )2 × L 2 × CF × DUTY (VIN(MIN) - VOUT ) MAX8743 其中: DUTY = K (VOUT + 0.075V) VIN K (VOUT + 0.075V) VOUT + min off - time MAX8743 LX LX DL DL CS CS 其中,最短截止时间 = 400ns 典型值 (表 4)。 电感储能使满载到无载跳变时出现的过冲量可计算 如下: VSOAR = L ✕ IPEAK2 / (2 x COUT x VOUT) 其中,IPEAK 为峰值电感电流。 a) 图 7. 电流检测配置 18 _______________________________________________________________________________________ b) 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 TON SETTING SIDE 1 FREQUENCY (kHz) SIDE 1 K-FACTOR (µs) SIDE 2 FREQUENCY (kHz) SIDE 2 K-FACTOR (µs) APPROXIMATE K-FACTOR ERROR (%) VCC 235 4.24 170 5.81 ±10 FLOAT 345 2.96 255 4.03 ±10 REF 485 2.08 355 2.81 ±12.5 AGND 620 1.63 460 2.18 ±12.5 输出电容选择 输出电容稳定性考虑 输出滤波电容的 ESR 必须低到足够达到输出纹波和负载 瞬变的要求,还要高到足以满足稳定性要求。同样,电 容值必须高到足以吸收从满载到无载情况下传来的电感 能量,同时又不触发 OVP 电路。 稳定性由 ESR 零点相对于开关频率的位置确定。根据以 下公式来计算不稳定性临界点: 在 CPU 核电压转换器和其他输出会面对剧烈的负载瞬变 的应用中,输出电容的尺寸取决于需要多少 ESR,才能防 止输出在负载瞬态情况下变得太低。忽略因有限的容值 而引起的电压下跌: RESR ≤ VDIP I LOAD(MAX) 在非 CPU 应用中,输出电容的尺寸取决于需要多少 ESR,才能保持合理的输出电压纹波水平: RESR ≤ VP−P LIR × I LOAD(MAX) 实际要求的微法电容值与实现低 ESR 而需要的板面尺寸 有关,也与电容化学工艺有关。因此,通常由 ESR 和电 压额定值而不是由电容值来选定电容 (这对于钽、 OS-CON® 和其他电解材料来说是正确的)。 使用诸如陶瓷或聚合物类型的低容值滤波电容时,电容 器尺寸通常取决于负载瞬变期间对于 VSAG 和 VSOAR 的要 求。同样,电容值必须足够大,以防电感储能造成输出 电压超过过压保护门限。通常,一旦容值大到足够满足 过冲要求,则负载上升沿处的下冲也不会成问题 (请参见 瞬态响应一节中的 VSAG 和 VSOAR 方程)。 f f ESR ≤ SW π 其中: f ESR = 1 2 × π × RESR × CF 在 300kHz 的典型应用中,ESR 零点频率必须远低于 95kHz,最好是低于 50kHz。在本资料发布时已广泛使用 的钽电容和 OS-CON 电容具有 15kHz 的典型 ESR 零点频 率。在用于电感选择的设计范例中,要求支持 20mVP-P 纹 波的 ESR 为 20mV/2A = 10mΩ。将三只 470µF/6V Kemet T510 低 ESR 钽电容并联,可提供 10mΩ (最大值 ) ESR。 其典型的等效 ESR 在 11.3kHz 处产生一个零点,远在稳定 性边界内部。 在不采取确保稳定性的预防措施情况下,请不要将高容 值陶瓷电容与输出通道直接并联。高容值陶瓷电容具有 高 ESR 零点频率,并能引起奇怪而不稳定的操作。然 而,可很方便地增添足够的串联电阻,即将电容放置在 距电感后端几英寸处的线路上,并靠近电感连接 OUT_ 或 FB_ 分压器。 不稳定工作表现为两种相关但截然不同的形式:双脉冲 和反馈环不稳定。 OS-CON 是 Sanyo Electric Co., Ltd.的注册商标。 ______________________________________________________________________________________ 19 MAX8743 表 4. 频率选择指南 MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 双脉冲的发生是由于输出上的噪声,或由于 ESR 太低而 使输出电压信号中的电压上升斜率不够快。这就“蒙 蔽”了误差比较器,使之在 400ns 的最短截止时间结束后 立即触发一个新的周期。双脉冲十分恼人但无害,最糟 糕的是使输出纹波增大。可是,这或许说明可能存在由 低 ESR 引起的环路不稳定性。 不稳定的环路在发生线或负载扰动后会在输出上产生振 荡,并触发过压保护锁存器或致使输出电压下落到容限 以下。 检查稳定性的最简单方法是采用一种极其快速的零值-到最大值的负载瞬态 (请参考 MAX8743 评估板手册),并仔 细观察关于过冲和阻尼振荡的输出-电压-纹波包络。同时 利用一个 AC 电流探针监视电感电流会更有帮助。 最初阶跃响应之后的下冲或过冲后的振荡不要超过一个 周期。 输入电容选择 输入电容必须满足开关电流产生的纹波电流限制 (IRMS)。 鉴于非钽化学类型 (陶瓷、铝或 OS-CON) 的电容对上电的 浪涌电流具有抑制性,可优先考虑这类电容: ⎛ V ⎞ OUT (VIN - VOUT ) ⎟ I RMS = ILOAD ⎜ VIN ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 功率 MOSFET 选择 以下 MOSFET 指南主要关注在使用高压 (>20V) AC 适配 器时,获取高负载电流能力 (>5A) 的难点上。一般对低电 流应用的关注比较少。 为获得最高的效率,选定一只高侧 MOSFET (Q1),其传 导损耗与最佳电池电压 (15V) 处的开关损耗相等。确保 最小输入电压处的传导损耗不超过封装的热极限,或不 突破总体热预算。确保最大输入电压处的传导损耗与开 关损耗之和不超过封装额定值或不突破总体热预算。 选择低侧 MOSFET (Q2),RDS(ON) 尽可能最低,采用中等 至小型封装 ( 如 SO-8) ,而且价格合理。确保 MAX8743 DL 栅极驱动器能驱动 Q2 ;换句话说,应确保高侧开关的 导通不会因寄生漏极-栅极电容而把栅极拉高,引起交叉 传导问题。开关损耗并非低侧 MOSFET 的难题,这是因 为该器件在降压拓扑结构中使用时为一种零电压开关的 器件。 MOSFET 功率耗散 最差情况下的传导损耗发生在极端占空比情况下。对于 高侧 MOSFET ,由最小电池电压处的电阻引起的最差功 率耗散 (PD) 为: ⎛ V ⎞ PD(Q1 resistance) = ⎜ OUT ⎟ ILOAD2 × RDS(ON) ⎜ VIN(MIN) ⎟ ⎝ ⎠ 通常,希望采用一只小的高侧 MOSFET 来降低高输入电 压处的开关损耗。但是,要求保持在封装功耗界限之内 的 RDS(ON)时常限制 MOSFET 的小尺寸。此外,开关 (AC) 损耗等于传导 (RDS(ON)) 损耗时可得到最佳情况。一般高 侧开关损耗不会成为难点,直至输入电压约大于 15V。 当使用最大 AC 适配器电压时,由于 CV2f 开关损耗方程中 的平方项,使高侧 MOSFET 内的开关损耗变成一个隐蔽 的热问题。选定的高侧 MOSFET 使低电池电压处有足够 的 RDS(ON),受 VIN(MAX) 影响时,若其温度变的异常高, 则重新考虑选择 MOSFET。 由于必须考虑影响导通和截止时间的、量化困难的因 素,很难计算由开关损耗引起的 Q1 的功耗。这些因素包 括内部栅极电阻值、栅极电荷、门限电压、源极电感和 PC 板布局特性。下面的开关损耗计算只提供了非常粗略 的估值,不能取代实验评估,最好利用贴装在 Q1 上的热 电偶对热性能进行验证: PD(Q1 switching) = CRSS × VIN(MAX)2 × f × ILOAD IGATE 其中,CRSS 为 Q1 的反向传输电容,IGATE 为峰值栅极 驱 动激励/吸收电流(典 型值为 1A)。 低侧 MOSFET,Q2,的最差功率耗散总是出现在最大电 池电压处: ⎡ VOUT ⎤⎥ PD(Q2) = ⎢1 ILOAD2 × RDS(ON) VIN(MAX ) ⎥ ⎢ ⎣ ⎦ 20 _______________________________________________________________________________________ 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 其中,ILIMIT(HIGH)为限流电路允许的最大谷电流,包含 门限容差和导通电阻变化量。如果没有过载保护的短路 保护已足够,则使能过压保护,并利用 I LOAD(MAX)来计 算器件应力。 选择一只肖特基二极管 (D1) ,其正向电压低到足够防止 Q2 MOSFET 体二极管在死时间内导通。通常,额定 DC 电流等于负载电流的 1/3 的一只二极管已足够了。该二极 管是可选的,如果效率不重要,则可去掉它。 ____________________________ 应用信息 压差性能 连续传导操作的输出电压调节范围受限于非调节的 500ns (最大值) 最短截止时间的单稳态电路。为获得最佳 压差性能,请使用更缓慢的导通时间设置。在低输入电 压下工作时,必须利用导通和截止时间的最差值来计算 占空比界限。制造公差和内部传输延迟为 TON K-因子带 来了一个误差。该误差在较高频率处更大 ( 表 4) 。同样, 请记住,降压稳压器工作在压差临界处的瞬态响应性能 很差,而且必须增添大输出电容 (请参见设计步骤一节中 的 VSAG 方程)。 于给定的 h 值,根据以下公式来计算最小工作电压: VIN(MIN) = [(VOUT + VDROP1) / {1 - (tOFF(MIN) ✕ h / K)}] + VDROP2 - VDROP1 其中,VDROP1 和 VDROP2 是放电和充电通道上的寄生电压 压 降 ( 请 参 见 导 通 时 间 单 次 脉 冲 模 块 (TON) 一 节 ) , tOFF(MIN)取自 Electrical Characteristics 部分,K 取自表 4。 根据 h=1 来计算绝对最小输入电压。 如果计算出的 VIN(MIN)大于要求的最小输入电压,则降低 工作频率,或提高输出容抗,以得到合理的 VSAG。若预 期会在压差临界处工作,则计算 VSAG,以便确保适当的 瞬态响应。 压差设计范例: VOUT = 1.8V fSW = 600kHz K = 1.63µs,最差情况下,K = 1.4175µs tOFF(MIN) = 500ns VDROP1 = VDROP2 = 100mV h = 1.5 VIN(MIN) = (1.8V + 0.1V) / [1 - (0.5µs ✕ 1.5) / 1.4175µs] + 0.1V - 0.1V = 3.8V 再次根据 h = 1 来计算,得到压差的绝对界限: VIN(MIN) = (1.8V + 0.1V) / [1 - (0.5µs ✕ 1) / 1.4175µs] + 0.1V - 0.1V = 2.8V 因此,VIN 必须大于 2.8V,即使输出容抗非常大,并且具 有合理的输出容抗的实际输入电压为 3.8V。 压差的绝对点是发生在最短截止时间 (∆IDOWN) 内电感电 流 的 下 降 量 ,和 导 通 时 间 (∆I UP ) 内 上 升 量 接 近 之 时 。 h = ∆IUP / ∆IDOWN 比值代表了电感电流响应增加的负载而 提升的能力,应该始终大于 1。h 逼近 1 (绝对最小压差点) 时,电感电流在每个开关周期内增大的能力较差,而且 VSAG 上升很高,除非使用额外的输出电容。 MAX8743 双 模 式 工 作 选 择 常 用 电 压 时 无 需 外 部 元 件 ( 图 8) 。将 FB1 接至 GND ,固定输出 1.8V ,或者接至 V CC ,输出 1.5V ,或者直接接至 OUT1 ,固定输出为 1V。 h 的一种合理最小值为 1.5 ,但这可能会被调高或调低, 以权衡 VSAG、输出容抗和最小工作电压之间的关系。对 将 FB2 接至 GND,固定输出 2.5V,或者接至 OUT2,固定 输出为 1V。 固定输出电压 ______________________________________________________________________________________ 21 MAX8743 MOSFET 功率耗散的最坏情况发生在严重过载条件下, 这时,负载电流比 I LOAD(MAX)大,但大到不足以超过电 流门限。为避免这种情况发生的可能,在电路设计中应 留有足够的“设计余量” : ILOAD = ILIMIT(HIGH) + (LIR / 2) ✕ ILOAD(MAX) MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 OUT1 VBATT OUT2 FIXED 1.5V TO ERROR AMP1 DH_ TO ERROR FIXED AMP2 2.5V VOUT FIXED 1.8V MAX8743 DL_ CS_ FB1 FB2 FB_ 0.1V 2V R1 OUT_ R2 GND MAX8743 0.1V 图 8. 反馈 MUX 图 9. 利用分压电阻来设置 VOUT 利用分压电阻设置 VOUT_ 利用分压电阻,可从 1V 到 5.5V 调节输出电压 ( 图 9) 。 调节输出电压的公式为: R1 ⎞ ⎛ VOUT_ = VFB_ ⎜1 + ⎟ ⎝ R2 ⎠ USE AGND PLANE TO: - BYPASS VCC AND REF - TERMINATE EXTERNAL FB, ILIM, OVP DIVIDERS, IF USED - PIN-STRAP CONTROL INPUTS AGND PLANE 其中,VFB_ 为 1.0V,R2 约为 10kΩ。 USE PGND PLANE TO: - BYPASS VDD - CONNECT IC GROUND TO TOP-SIDE STAR GROUND PGND PLANE VIA TO TOP-SIDE GROUND _______________________ PC 板布局指南 仔细的 PC 板布局是实现低开关损耗和干净、稳定工作的 关键。这对于双转换器尤其重要,否则的话其中一个通 道会影响另外一个通道。开关功率级电路需要特别注意 (图 10)。有关特定布局范例,请参见 MAX1845 评估板数 据资料。 AGND PLANE VIN Q1 采用四层板。顶层用于功率器件,底层用于 IC 和敏感地 上的器件。中间两层用作地层,根据需要,互连顶层和 底层。如果可能,在板的顶层贴装所有的功率器件,接 线端连接相互齐平。 保持很短的大电流通道,尤其是在接地端。这是获得稳 定的、无抖动工作的关键准则。短电源线径和负载连线 是获得高效率的关键。采用厚铜膜 PC 板 (2oz 对 1oz) 能将 满载效率提高 1% 或更多。正确的 PC 板布线是一件困难的 工作,必须在几分之一厘米的范围内布局,哪怕是一个 毫欧的过量引线电阻都会造成显著的效率损失。 Q3 Q4 Q2 CIN CIN CIN L1 D1 D2 C1 C2 VIA TO OUT1 NOTCH VIA TO CS1 L2 VIA TO PGND PLANE AND IC GND TOP-SIDE GROUND PLANE 图 10. PC 板布局范例 22 _______________________________________________________________________________________ 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 以下准则依重要程度为序: • 检流电阻接地端之间的距离要短,并且靠近 IC 地引脚 的过孔。 • 使低侧通道的电阻最小。低侧通道从低侧 FET 的 接地点开始,经过低侧 FET 、电感、输出电容,返回 到低侧 FET 的接地点。为使电阻最小,可保持器件相 互靠近,线径短而宽。 • 使高侧通道的电阻最小。该通道从 V IN 开始,经过 高侧 FET、电感、输入电容,返回到输入端。 • 当必须考虑长连线时,最好使电感充电通道比放电 通道长。例如,最好使输入电容和高侧 MOSFET 间的 距离拉长,而不是使电感和低侧 MOSFET 或电感和 输出滤波器电容间距离拉长。 • 高速开关节点 (BST_ 、 LX_ 、 DH_ 和 DL_) 要远离敏 感的模拟区域 (REF、ILIM_ 和 FB_)。 布局步骤 1) 首先放置接地端相邻的功率器件 ( 检测电阻、 C IN- 、 COUT-和 D1 正极)。如果可能,利用宽广的覆铜区连接 顶层上所有的这类器件。 2) 靠近同步整流器 MOSFET 贴装控制器 IC ,最好放在 背面,以使 CS_ 、 GND 和 DL_ 栅极 - 驱动线路短而宽。 DL_ 栅极线径必须短而宽,测定的面积为 10 平方至 20 平方 ( 如果 MOSFET 距控制器 IC 为 1 英寸,则线宽 为 50mil 至 100mil)。 3) 将 栅 极 驱 动 器 相 关 元 件 ( B S T _ 的 二 极 管 和 电 容 、 VDD 的旁路电容) 靠近控制器 IC 集中在一起。 4) DC-DC 控制器接地端的连接如下:靠近 IC 建立一个 小面积的模拟地平面 (AGND) 。在 IC 下面将该平面直 接接至 GND ,并用于 REF 和 V CC 的旁路电容、 FB_ 、 OVP 和 ILIM_ 的 分 压 器 ( 如 果 有 ) 的 接 地 。 不 要 将 AGND 平面接至 GND 引脚外的任何地。建立另外一个 小面积的隔离地 (PGND),并用于尽可能靠近 IC 放置的 V DD 旁 路 电 容 。 从 IC 外 面 将 PGND 平 面 直 接 接 至 GND。 5) 在板的顶层 ( 电源层 ) 形成星型地,使两侧边间的串扰 最小。顶层星型地为输入电容、1 部分低侧 MOSFET 和 2 部分低侧 MOSFET 间的一种星型连接。为获得精确 的电流门限,在星型地和低侧 MOSFET 的源极间保持 低阻抗。利用一段短而宽的连线 ( 最好是一个过孔 ) 将顶层星型地 ( 用于 MOSFET 、输入端和输出电容 ) 接至小面积的隔离地 PGND。 利用图 10 所示的一处槽口,将 1 部分和 2 部分的开关地 电流引入星型地,使两部分间的串扰最小。如果可 使用多层 ( 强烈推荐 ) ,则就在顶层下的一层建立隔离 PGND1 和 PGND2 ( 有关范例,请参见 MAX1845 评估 板 ) ,用作 EMI 隔离带。将这些地分别独立地连接到 星型接地过孔,这个过孔连接顶层到 PGND 平面。 在 IC 下面添加多于一个的实体地平面,用作另外的 隔离带,也连接到星型接地过孔。 6) 利用多个过孔,将输出电源层直接接至输出滤波电 容正极端和负极端。 ______________________________________________________________________________________ 23 MAX8743 为使检流误差最小,请靠近顶层星型接地点放置检流电 阻 (IC 地与顶层地平面的连接点)。利用从 CS_ 引脚到检测 电阻的 Kelvin 连接,来消除额外的检流误差。 ___________________________________________________________________ 引脚配置 28 LX1 N.C. DH1 30 25 4 24 5 23 REF ON1 N.C. 7 21 8 20 VCC VDD DL2 9 19 BST2 22 VCC OVP 8 21 VDD UVP 9 20 DL2 REF 10 19 BST2 ON1 11 18 DH2 ON2 12 17 LX2 ILIM2 13 16 CS2 15 OUT2 29 OUT1 CS1 32 3 OVP UVP N.C. PGOOD 7 FB2 14 31 FB1 33 PGOOD DL1 N.C. 11 BST1 26 10 17 18 DH2 22 16 12 MAX8743ETX 6 N.C. 23 GND 27 2 ON2 ILIM2 MAX8743EEI 1 15 24 DL1 TON 5 SKIP 6 TON SKIP 14 25 BST1 13 26 DH1 V+ 4 FB2 OUT2 CS2 LX2 ILIM1 3 V+ ILIM1 27 LX1 34 FB1 2 N.C. 28 CS1 35 OUT1 1 36 TOP VIEW N.C. MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 PGND AGND THIN QFN QSOP ____________________________ 芯片信息 TRANSISTOR COUNT: 4795 PROCESS: BiCMOS 24 _______________________________________________________________________________________ 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 QSOP.EPS (本数据资料提供的封装图可能不是最近的规格,如需最近的封装外型信息,请查询 www.maxim-ic.com.cn/packages。) PACKAGE OUTLINE, QSOP .150", .025" LEAD PITCH 21-0055 E 1 1 注:MAX8743 不含散热片。 ______________________________________________________________________________________ 25 MAX8743 ___________________________________________________________________ 封装信息 _______________________________________________________________ 封装信息 (续 ) (本数据资料提供的封装图可能不是最近的规格,如需最近的封装外型信息,请查询 www.maxim-ic.com.cn/packages。) QFN THIN 6x6x0.8.EPS MAX8743 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 D2 D CL D/2 b D2/2 k E/2 E2/2 (NE-1) X e E CL E2 k e L (ND-1) X e e L CL CL L1 L L e A1 A2 e A PACKAGE OUTLINE 36, 40, 48L THIN QFN, 6x6x0.8mm 21-0141 26 _______________________________________________________________________________________ E 1 2 双路、高效率、 关断时为高阻的降压型控制器 (本数据资料提供的封装图可能不是最近的规格,如需最近的封装外型信息,请查询 www.maxim-ic.com.cn/packages。) NOTES: 1. DIMENSIONING & TOLERANCING CONFORM TO ASME Y14.5M-1994. 2. ALL DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS. ANGLES ARE IN DEGREES. 3. N IS THE TOTAL NUMBER OF TERMINALS. 4. THE TERMINAL #1 IDENTIFIER AND TERMINAL NUMBERING CONVENTION SHALL CONFORM TO JESD 95-1 SPP-012. DETAILS OF TERMINAL #1 IDENTIFIER ARE OPTIONAL, BUT MUST BE LOCATED WITHIN THE ZONE INDICATED. THE TERMINAL #1 IDENTIFIER MAY BE EITHER A MOLD OR MARKED FEATURE. 5. DIMENSION b APPLIES TO METALLIZED TERMINAL AND IS MEASURED BETWEEN 0.25 mm AND 0.30 mm FROM TERMINAL TIP. 6. ND AND NE REFER TO THE NUMBER OF TERMINALS ON EACH D AND E SIDE RESPECTIVELY. 7. DEPOPULATION IS POSSIBLE IN A SYMMETRICAL FASHION. 8. COPLANARITY APPLIES TO THE EXPOSED HEAT SINK SLUG AS WELL AS THE TERMINALS. 9. DRAWING CONFORMS TO JEDEC MO220, EXCEPT FOR 0.4mm LEAD PITCH PACKAGE T4866-1. PACKAGE OUTLINE 36, 40, 48L THIN QFN, 6x6x0.8mm 10. WARPAGE SHALL NOT EXCEED 0.10 mm. 21-0141 E 2 2 MAXIM 北京办事处 北京 8328 信箱 邮政编码 100083 免费电话:800 810 0310 电话:010-6201 0598 传真:010-6201 0298 Maxim 不对 Maxim 产品以外的任何电路使用负责,也不提供其专利许可。Maxim 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。 Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 (408) 737-7600 ___________________27 © 2003 Maxim Integrated Products Printed USA 是 Maxim Integrated Products, Inc. 的注册商标。 MAX8743 _______________________________________________________________ 封装信息 (续 )