深圳市中广芯源科技有限公司 深圳市中广芯源科技有限公司 DATASHEET （GS13 升压系列） 1 TEL:0755-27668758/29126058 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn 深圳市中广芯源科技有限公司 DC/DC 升压变换芯片 — GS13 系列 一、 概述 GS13 系列芯片是采用 CMOS 工艺制造的静态电流极低的 VFM 开关型 DC/DC 升压转换器。 该芯片由振荡器、VFM 模式控制电路、Lx 开关驱动晶体管、基准电压单元、误差比较放大器、电压 采样电阻及 VLX 限幅电路等组成。 GS13 系列升压转换器采用变频的方式，因此较国内外同类产品具有更低的纹波、更强的驱动能力、 效率高等特点，应用时外围只需接三个元件(电感、电容及二极管各一个)。 输入电压最低 0.8V,并且可以根据要求调整输出电压 3V—5V 可选。 二、 芯片特性及主要参数 该设计产品 GS13 系列 DC/DC 升压转换器芯片在应用中具有优越的性能： 1. 外接元件少： 需肖特基管、电感及电容各一个；外接元件建议选择: 低直流电阻电感 20～220μH，钽电容 47～ 200μF，肖特基二极管。 2. 极低的静态电流： 4uA 3. 低噪声及低纹波： 纹波典型值为 100mV 4. 驱动能力强： Vtyp=3.3V, Vin=1.0V 时，Iout=100mA Vtyp=3.3V, Vin=3.0V 时，Iout=750mA 5. 启动工作电压低：最大 0.8V 6. 高效率： 85%(Typ) 7. 封装体积小： SOT89 三、 应用范围 GS13 系列芯片适用于要求大驱动能力、低静态电流、低电磁辐射的电池供电设备： 1、电池供电设备的电源部分。 2、玩具、照相机、摄像机、PDA 及手持电话等便携式设备的电源部分。 3、要求提供电压比电池所能提供电压高的设备的电源部分。 四、 命名规则 内置 MOS 管命名： GS 13 YY 中广标示 2 TEL:0755-27668758/29126058 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn 深圳市中广芯源科技有限公司 五、 芯片模型及引脚介绍 本设计芯片封装样式如下图，其引脚说明亦如下表所示 引脚说明： Vss:接地引脚 封装 SOT89 六、 Lx:开关引脚(或 Ext 外置 Tr) PIN1 PIN2 Vss OUT OUT:升压输出引脚 PIN3 Lx（Ext） 极限参数 对地输入电压 VIN 输出电流 Iout 6V 500mA 功耗 Pd SOT-89 工作温度 TA 导线焊接温度（10 秒） 七、 0.50 -40℃～145℃ 260℃ 工作原理 利用电感对能量的存储，并通过其与输入端电源共同的泄放作用，从而获得高于输入电压的输出电压。 如图： 3 TEL:0755-27668758/29126058 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn 深圳市中广芯源科技有限公司 八、 电性能参数 其主要参数测试如下表： 测试条件：VIN=2.2V，Vss=0V，Iload=10mA，Topt= 25℃，Cout=100 µF(胆电容或使用 100uF 电解电容和 0.1uF-1uF 陶瓷电容并联)，L= 47 µH（内阻 0.1 欧姆）。有特别说明除外。 GS1330（电路见图一）： 参数 符号 Vout 输出电压 Vstart 开启电压 保持电压 Vhold 无负载输入电流 静态输入电流 开关管导通电流 开关管漏电流 振荡频率 占空比 效率 IIN1 IIN2 ILX ILxleak FOSC Dty η GS1333： 参数 输出电压 开启电压 符号 Vout Vstart 保持电压 Vhold 无负载输入电流 静态输入电流 开关管导通电流 开关管漏电流 振荡频率 占空比 效率 IIN1 IIN2 ILX ILxleak FOSC Dty η 测试状态 IL=1mA VIN：0→0.98V IL=1mA VIN：0.98→0V VIN=2.2V 空载 最小值 2.925 0.5 典型值 3.000 0.8 最大值 3.075 0.9 单位 V V 0.3 0.5 0.6 V 6 2 10 4 450 25 8 150 200 80 85 µA µA mA µA kHz % % 最小值 3.217 0.5 典型值 3.300 0.8 最大值 3.383 0.9 单位 V V 0.3 0.5 0.6 V 8 2 10 4 450 25 8 150 200 80 85 µA µA mA µA kHz % % VLX=0.4V VLX=6V 测试状态 IL=1mA VIN：0→0.98V IL=1mA VIN：0.98→0V VIN=2.2V 空载 VLX=0.4V VLX=6V 1 250 1 250 4 TEL:0755-27668758/29126058 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn 深圳市中广芯源科技有限公司 GS1350： 参数 输出电压 开启电压 符号 Vout Vstart 保持电压 Vhold 无负载输入电流 静态输入电流 开关管导通电流 开关管漏电流 振荡频率 占空比 效率 IIN1 IIN2 ILX ILxleak FOSC Dty η 工作特性曲线如下： 测试条件：L=47uH(内阻 0.1 欧姆) 测试状态 最小值 4.875 0.5 IL=1mA VIN：0→0.98V IL=1mA VIN：0.98→0V VIN=2.2V 空载 典型值 5.000 0.8 最大值 5.125 0.9 单位 V V 0.5 0.6 V 8 2 15 4 570 25 8 150 200 80 85 µA µA mA µA kHz % % VLX=0.4V VLX=6V 1 250 Cout=100uF(胆电容或使用 100uF 电解电容和 0.1uF-1uF 陶瓷电容并联) GS1330 GS1333 5 TEL:0755-27668758/29126058 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn 深圳市中广芯源科技有限公司 GS1330 GS1350 九、 GS13 系列升压芯片应用实例 典型应用电路： L=47uH（内阻 0.1ohm）、Cout=100uF 电解电容并接 0.1uF 陶瓷电容、Diode 为肖特基二极管 GS1330 典型应用电路： （测试输入电流时，输入电容 Cin=47uF 必须接入） 图一：GS1330 典型应用电路 GS1356X 典型应用电路（外置 NMOS 管为低阈值开启电压，例 GE2300）： 图二：GS1356X 典型应用电路 6 TEL:0755-27668758/29126058 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn 深圳市中广芯源科技有限公司 升压/降压电路: 降压电路 注:以上电路中的启动电路 十、 使用注意事项 外围电路对 GS13 系列升压转换芯片性能影响很大，需合理选择外部器件： 1) 外接电容值不宜小于 47μF（电容值过小将导致输出纹波过大），同时要有良好的频率特性（最好 使用钽电容或高频电容）。此外，由于 LX 开关驱动晶体管关断时会产生一尖峰电压，电容的容压值至少 为设计输出电压的 3 倍；（普通的铝电解电容 ESR 值过高,所以可选购专门应用于开关式 DC/DC 转换器的 铝电解电容）。 2) 外接电感值要足够小以便即使在最低输入电压和最短的 LX 开关时间内能够存储足够的能量，同 时，电感值又要足够大从而防止在最高输入电压和最长的 LX 开关时间时 ILXMAX 超出最大额定值。此外， 外接电感的直流阻抗要小、容流值要高且工作时不至于达到磁饱和。 3) 外接二极管宜选择具有较高切换速度的肖特基二极管。 4) 客户若驱动大电流负载（大于 150mA），而纹波要求不高，则可以减小电感（22uH 左右）； 客户若驱动小电流负载(小于 50mA)并想得到低纹波的输出电压，则可增大电感值 7 TEL:0755-27668758/29126058 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn 深圳市中广芯源科技有限公司 注意事项： 1)该芯片为驱动大负载而设计，所以外围元器件与芯片距离越小越好，连线越短越好。特别是接到 OUT 端的元器件应尽量减短与电容的连线长度； 2）特别建议使用钽电容；如果在芯片 OUT 和 Vss 两端并接电解电容时需要并接 0.1-1µ 的陶瓷电容。 3)Vss 端应充分接地，否则芯片内部的零电位会随开关电流而变化，造成工作状态不稳定。 十一、封装结构尺寸图示 8 TEL:0755-27668758/29126058 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn