初步信息表 LP6209S 升压超小型 300 kHz PWM / PFM切换控制 DC/DC控制器 概要 LP6209S 是一种由基准电压源、振荡电路、误差放大器、 相位补偿电路、PWM / PFM 切换控制电路等构成的 CMOS 升压 DC/DC 控制器。通过使用外接低通态电阻 N 沟道功率 MOS，即可适用于需要高效率、高输出电 流的应用电路上。通过 PWM / PFM 切换控制电路，在 负载较轻时，将工作状态切换为占空系数为 13%的 PFM 控制电路，可以防止因 IC 的工作电流引起的效率降低。 订购信息 LP6209S □ □ □ 低电压工作：可保证以 0.9 V (IOUT = 1 mA)启动 占空比: 内置 PWM / PFM 切换 控制 电路(13 ~ 85%) 振荡频率：300KHz 输出电压：在 1.5～6.5V 之间 输出电压精度：±2﹪ 软启动功能：2.2mS 带开/关控制功能 外接部件：电感、二极管、电容器、mos 管 封装形式：SOT-23-5L 移动电源 封装类型： 蓝牙设备 B5: SOT23-5L 音响 便携式通讯设备 游戏机 数码相机 脚位结构 SOT23-5 主要应用 F: 无铅 5 特性 4 引脚描述 引脚号 符号 引脚描述 1 FB 电压输出引脚 2 VDD IC电源引脚 3 CE 使能引脚 4 GND 接地引脚 5 EXT 外接晶体管引脚 SOT-23-5L TOP VIEW 1 2 3 订购信息 LP6209S-01 Version 1.0 信息表 ５.-2013 产品型号 封装形式 规格 LP6209S SOT23-5 3K/盘 www.lowpowersemi.com Page 1 of 11 初步信息表 LP6209S 典型应用电路图 SD VOUT L VIN LPM9020 + EXT VDD CE VOUT GND CIN RL + CL 绝对最大额定值 参数 VDD脚电压 符号 极限值 单位 VDD -0.3～6.5 V EXT脚电压 EXT -0.3～VDD+0.3 V VOUT脚电压 VOUT -0.3～6.5 V CE脚电压 VCE -0.3～Vin+0.3 V EXT脚电流 IEXT ±1000 mA 封装功耗(SOT-23-5L) Pd 250 mW 工作温度 TOpr -25~+85 ℃ 储存温度 Tstg -40~+125 ℃ LP6209S-01 Version 1.0 信息表 ５.-2013 www.lowpowersemi.com Page 2 of 11 初步信息表 LP6209S 应用电路图 Figure1: Boost from 3.7V to 5V 1A Figure2: Boost from 3.7V to 5V 2A LP6209S-01 Version 1.0 信息表 ５.-2013 www.lowpowersemi.com Page 3 of 11 初步信息表 LP6209S 应用电路图(续) Figure3: Boost from 3.7V to 5V 3.1A Figure4: Boost from 3.7V to 9V 1.5A LP6209S-01 Version 1.0 信息表 ５.-2013 www.lowpowersemi.com Page 4 of 11 初步信息表 LP6209S 电气特性 (Vin=3.6V,Vout=5V,Cin=100uF,Cout=22uF//100uF,L1=4.7uH) Parameter Conditions LP6209S Min Typ Units Max Supply Voltage 2.2 5.5 V Output Voltage Range 2.5 24 V Supply Current(Shutdown) VEN=VOUT=0V,VSW=5V Supply Current VFB=0.7V Feedback Voltage 1.2 3 uA 150 uA 1.25 1.3 V Feedback Input Current VFB=1.2V 50 nA Switching Frequency FREQ=VCC 300 KHz 90 % Maximum Duty Cycle 85 EN Input Low Voltage 0.4 EN Input High Voltage 1.4 EXT pin driver current LP6209S-01 Version 1.0 信息表 V 1 ５.-2013 www.lowpowersemi.com V Page 5 of 11 A 初步信息表 LP6209S 典型特性曲线 LP6209S-01 Version 1.0 信息表 ５.-2013 www.lowpowersemi.com Page 6 of 11 初步信息表 LP6209S 典型特性曲线（续） LP6209S-01 Version 1.0 信息表 ５.-2013 www.lowpowersemi.com Page 7 of 11 初步信息表 LP6209S 应用信息 外部器件(推荐)： 1．Diode 采用肖特基二极管（正向压降约为 0.2V）, 如 IN5817 , IN5819 2．电感：采用 22uH(r<0.5Ω) 3．电容：采用钽电容,100uF 测定电路： 1. EXT CE A VOUT GND VDD 2. EXT V VOUT VDD GND CE 0.1μF 外接器件的选择 外接部件的特性参数与升压电路的主要特性之间的关系如下图所示。 要使输出电流变大时 要提高效率 使用时效率 使电感值变小时 要使纹波电压变小时 待机时效率 使电感值变大时 使电感器直流电阻变小时 使输出电容值变大 使输出电容值变大 使用 MOSFET 时，使通态电阻变小 使用 MOSFET 时，使输入电容值变小 使用双极型晶体管时，使外接电阻 R0 变小 使用双极型晶体管时，使外接电阻 R0 变大 LP6209S-01 Version 1.0 信息表 ５.-2013 www.lowpowersemi.com Page 8 of 11 初步信息表 LP6209S 电感 电感值(L 值)对最大输出电流(IOUT)和效率(η)产生很大的影响。 LP6209 的 IOUT、η的“L”依靠性的曲线图如下图所示 L 值变得越小，峰值电流(IPK)就变得越大，提高电路的稳定性并使 IOUT 増大。接着，若使 L 值变得更小，会降低 效率而导致开/关切换晶体管的电流驱动能力不足，促使 IOUT 逐渐减少。L 值逐渐变大时，开/关切换晶体管的 IPK 所引起的功耗也随之变小，达到一定的 L 值时效率变为最大。接着，若使 L 值变得更大，因线圈的串联电阻所引起 的功耗变大，而导致工作效率的降低。IOUT 也会减少。因为振荡频率较高的产品可以选择 L 值较小的产品，因此可 使线圈的形状变小。推荐使用 22 ~ 100 μH 的电感器。此外，在选用电感器时，请注意电感器的容许电流。若电感 器流入超过此容许电流的电流，会引起电感器处于磁性饱和状态，而明显地降低工作效率并导致 IC 的破损。 因此， 请选用 IPK 不超过此容许电流的电感器。在连续模式下的 IPK 如下公式所示。 在此，FOSC 为振荡频率。VD 大约为 0.4 V。 二极管 所使用的外接二极管请满足以下的条件。 • 正向电压较低。(VF＜0.3 V) • 开关切换速度快。(500 ns 最大值) • 反向耐压在 VOUT＋VF 以上。 • 电流额定值在 IPK 以内。 电容器 (CIN、CL) 输入端电容器(CIN)可以降低电源阻抗，另外可使输入电流平均化而提高效率。请根据使用电源的阻抗的不同而选用 CIN 值。 输出端电容器(CL)是为了使输出电压变得平滑而使用的，升压型的产品因为针对负载电流而断续地流入电流，与降 压型产品相比需要更大的电容值。在输出电压较高以及负载电流较大的情况下，由于纹波电压会变大，因此请根据 各自的情况而选用相应的电容值。推荐使用 10 μF 以上电容器。 为了获得稳定的输出电压，请注意电容器的等效串联电阻(RESR)。本 IC 因 RESR 的不同，输出的稳定领域会产生变 化。因电感值(L 值)的不同而异，使用 30 ~ 500 mΩ左右的 RESR，可以发挥最佳的特性。但是，最佳的 RESR 值因 L 值以及电容值、布线、应用电路(输出负载)而不同，请根据实际的使用状況，在进行充分的评价之后，再予以决定。 LP6209S-01 Version 1.0 信息表 ５.-2013 www.lowpowersemi.com Page 9 of 11 初步信息表 LP6209S 外接晶体管 外接晶体管可以使用增强(N 沟道)MOS FET 型产品。所选用的 MOS FET，请使用 N 沟道功率 MOS FET。 由于所外接 的功率 MOS FET 的门极电压以及电流，是由升压后的输出电压(VOUT)来供应，因此可以更有效地驱动 MOS FET。因 所选用的 MOS FET 的不同而异，在接通电源时有可能流入较大的电流。请在实际电路上进行充分的评价基础上，再 予以使用。推荐使用 MOS FET 的输入容量在 700 pF 以下的产品。 另外，MOS FET 的通态电阻依靠输出电压(VOUT)与 MOS FET 的阈值电压的电压差，因此会对输出电流量以及效率产 生影响。输出电压处于较低的情况下，如果不选用带有输出电压值以下的阈值电压的 MOS FET，电路就不能正常工 作，务请注意。 使用注意事项： ● 外接的电容器、二极管、线圈等请尽量安装在 IC 的附近。 ● 包含了 DC/DC 控制器的 IC，会产生特有的纹波电压和尖峰噪声。另外，在电源投入时会产生冲击电流。这些现 象会因所使用的线圈、电容器以及电源阻抗的不同而受到很大的影响，因此在设计时，请在实际的应用电路上进行 充分的评价。 ● 请注意开/关切换晶体管的功耗(特别在高温时)不要超过封装的容许功耗。 ● DC/DC 控制器的性能会因为基板布局、外围电路、外围部件的设计的不同而产生很大的变化。设计时，请在实际 的应用电路上进行充分的评价。 ● 本 IC 虽内置防静电保护电路，但请不要对 IC 施加超过保护电路性能的过大静电。 功能框图 Phase Compensation VOUT PWM Comparator Error Amp. + + - CE - Vref with Soft Start CE LP6209S-01 Version 1.0 信息表 VDD PWM/PFM Controller ５.-2013 Buffrt Driver EXT Ramp Wave Generator OSC www.lowpowersemi.com GND Page 10 of 11 初步信息表 LP6209S 封装信息 LP6209S-01 Version 1.0 信息表 ５.-2013 www.lowpowersemi.com Page 11 of 11