ETC QX2303

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QX2303
PFM 升压 DC-DC 变换器
概述
QX2303 系列产品是一种高效率、低纹波、
工作频率高的 PFM 升压 DC-DC 变换器。
QX2303系列产品仅需要四个元器,就可完
成将低输入的电池电压变换升压到所需的工作
电压，非常适合于便携式1～4 节普通电池应
用的场合。
电路采用了高性能、低功耗的参考电压电
路结构，同时在生产中引入修正技术，保证了
输出电压的高输出精度及低温度漂移。
QX2303 可 提 供 SOT-23-3, SOT-23-5,
SOT-89 封装形式,SOT23-5 封装内置 EN 使能端，
可控制变换器的工作状态，可使它处于关断省
电状态，功耗降至最小。
订货信息
特性
¾
¾
¾
¾
¾
¾
¾
最高工作频率:300KHz
输出电压:2.0V～5.0V（步进 0.1V）
低起动电压：0.8V(1mA)
输出精度:优于±2.5%
最高效率:87%
输出电流：大于 300mA（Vi=2.5V，Vo=3.3V）
低纹波，低噪声
应用范围
1～3 个干电池的电子设备,如：电子词典、
数码相机、LED 手电筒、LED 灯、血压计、MP3、
遥控玩具、无线耳机、无线鼠标键盘、医疗器
械、防丢器、汽车防盗器、充电器、VCR、PDA
等手持电子设备
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QX2303
典型应用电路图
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QX2303
方框图
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QX2303
管脚定义
封装型式和管脚号
符号
说明
QX2303
QX2303
QX2303
LXXT
LXXF
LXXE
SOT-23-3
SOT-23-5
SOT-89
LX
2
5
3
开关脚
VOUT
3
2
2
输出电压
EN
-
1
-
使能端
GND
1
4
1
地
EXT
3
扩展脚
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QX2303
最大额定参数值
参数
符 号
电压
电流
电源功耗
说
明
典型值
单位
Vmax
供给 UOUT 和 VLX 端的最大电压值
8
V
Vmin-max
在 EN 端的电压范围
-0.3-VOUT+0.3
V
ILXmax
LX 端最大电流
1000
mA
Psot-23-3
SOT-23-3 封装最大电流功耗
0.25
W
Psot-23-5
SOT-23-5 封装最大电源功耗
0.25
W
Psot-89
SOT-89 封装最大电源功耗
0.5
W
Tmin-max
工作温度范围
-20-85
o
C
Tstorage
存储温度范围
-40-165
o
C
VESD
人体静电耐压值
2000
V
温度
ESD
电气特性
参数
符号
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
输出电压精度
△VOUT
-2.5
2.5
%
最大输入电压
VINMAX
0.7
VOUT
V
起动电压
VSTART
1.2
V
保持电压
VHOLD
最大振荡频率
FMAX
200
300
350
KHz
振荡信号占空比
DCOSC
75
80
85
%
效率
η
84
88
%
限流
ILIMIT
800
1000
mA
无负载状态下输入电流
IIN0
待机（省电）状态输入电流
EN “高”电压值
IINQ
ILOAD=1mA, VIN:0 →
2V
ILOAD=1mA, VIN:2 →
0V
0.9
600
V
VIN=1.8V VOUT=3.0V
11.8
uA
VIN=1.8V VOUT=5.0V
7
uA
No load, EN=“low”
1
0.4*VOUT
uA
V
EN “低”电压值
0.2
V
EN “高” 输入电流
0.1
uA
EN “低” 输入电流
-0.1
uA
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QX2303
应用指引
QX2303 是一款 BOOST 结构、电压型 PFM 控制模式的 DC-DC 转换电路。芯片内部包括输出
电压反馈和修正网络、启动电路、震荡电路、参考电压电路、PFM 控制电路、过流保护电路以
及功率管。QX2303 所需的外部元器件非常少，只需要一个电感、一个肖特基二极管和输入输
出电容就可以提供 2.5V~6.0V 的稳定的低噪声输出电压。
PFM 控制电路是 QX2303 的核心，该模块根据其他模块传递的输入电压信号、负载信号和
电流信号来控制功率管的开关，从而达到控制电路恒压输出的作用。在 PFM 控制系统中，固定
震荡频率和脉宽，稳定的输出电压是根据输入-输出电压比例以及负载情况通过削脉冲来调节
在单位时间内功率管导通时间来实现。震荡电路提供基准震荡频率和固定的脉宽。参考电压电
路提供稳定的参考电平。并且由于采用内部的修正技术，保证了输出电压精度达到±2.5%，同
时由于参考电压经过精心的温度补偿设计考虑，使得芯片的输出电压的温度漂移系数小于
100ppm/℃。高增益的误差放大器保证了在不同输入电压和不同负载电流情况下稳定的输出电
压。为了减小输出电压的纹波和噪声，误差放大器采用施密特比较器结构，同时具备很快的响
应速度。
BOOST 结构 DC-DC 转换器的功率损耗主要是由于电感的寄生串联电阻、肖特基二极管的正
向导通压降、功率管的导通电阻以及控制功率管信号的驱动能力这四个方面，当然芯片本身消
耗的静态功耗在低负载的情况下也会影响转换效率。为了获得较高的转换效率，除了用户选择
合适的电感、肖特基二极管和电容外，芯片内部的功率管导通电阻也非常小。功率管有驱动能
力很强的驱动电路驱动，保证功率管开关时的上升沿和下降沿很陡，大大减小了开关状态时的
功率损耗。
外围元器件选择
如上所述，电感、肖特基二极管会很大程度地影响转换效率，电容和电感会
影响输出的纹波。选择合适的电感、电容、肖特基二极管可以获得高转换效率、
低纹波、低噪声。在讨论之前，定义
（ 1） 电 感 选 择
电感值有以下几个方面需要考虑：
首 先 是 需 要 保 证 能 够 使 得 BOOST DC-DC在 连 续 电 流 模 式 能 够 正 常 工 作 需 要 的 最 小
电 感 值 Lmin ，
该 公 式 是 在 连 续 电 流 模 式 ，忽 略 其 他 诸 如 寄 生 电 阻 、二 极 管 的 导 通 压 降 的 情 况 下
推 导 出 的 ，实 际 的 值 还 要 大 一 些 。如 果 电 感 小 于 Lmin ，电 感 会 发 生 磁 饱 和 ，造 成
DC-DC 电 路 的 效 率 大 大 下 降 ，甚 至 不 能 正 常 输 出 稳 定 电 压 。其 次 ，考 虑 到 通 过 电
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QX2303
感的电流纹波问题，同样在连续电流模式下忽略寄生参数，
当 L 过 小 时 ，会 造 成 电 感 上 的 电 流 纹 波 过 大 ，造 成 通 过 电 感 、肖 特 基 二 极 管 和 芯
片 中 的 功 率 管 的 最 大 电 流 过 大 。由 于 功 率 管 的 不 是 理 想 的 ，所 以 在 特 别 大 的 电 流
时 在 功 率 管 上 的 功 率 损 耗 会 加 大 ， 导 致 整 个 DC-DC 电 路 的 转 换 效 率 降 低 。 第 三 ，
一 般 来 说 ，不 考 虑 效 率 问 题 ，小 电 感 可 以 带 动 的 负 载 能 力 强 于 大 电 感 。但 是 由 于
在 相 同 负 载 条 件 下 ，大 电 感 的 电 流 纹 波 和 最 大 的 电 流 值 小 ，所 以 大 电 感 可 以 使 得
电 路 在 更 低 的 输 入 电 压 下 启 动 。（ 以 上 均 是 在 相 同 的 寄 生 电 阻 条 件 下 推 导 出 的 结
论 ）QX2303的 工 作 频 率 高 达 300KHz，目 的 是 为 了 能 够 减 小 外 部 的 电 感 尺 寸 ，QX2303
只 需 要 4.7uH以 上 的 电 感 就 可 以 保 证 正 常 工 作 ， 但 是 输 出 端 如 果 需 要 输 出 大 电 流
负 载 （ 例 如 ： 输 出 电 流 大 于 50mA） ， 为 了 提 高 工 作 效 率 ， 建 议 使 用 较 大 电 感 。 同
时 ，在 大 负 载 下 ，电 感 上 的 串 联 电 阻 会 极 大 地 影 响 转 换 效 率 ，假 设 电 感 上 的 电 阻
为 rL， 负 载 电 阻 Rload， 那 么 在 电 感 上 的 功 率 损 耗 大 致 如 下 式 计 算 ：
例 如 当 输 入 1.5V， 输 出 3.0V， 负 载 20Ω （ 150mA） ， rL=0.5Ω ， 效 率 损 失 10%。 综
合 考 虑 ， 建 议 使 用 47uH、 <0.5Ω 的 电 感 。 如 果 需 要 提 高 大 负 载 效 率 ， 需 要 使 用
更大电感值、更小寄生电阻值的电感。
（ 2） 输 出 电 容 选 择
不 考 虑 电 容 的 等 效 串 联 电 阻 （ ESR） ， 输 出 电 压 的 纹 波 为 ：
所 以 为 了 减 小 输 出 的 纹 波 ，需 要 比 较 大 的 输 出 电 容 值 。但 是 输 出 电 容 过 大 ，就 会
使 得 系 统 的 反 应 时 间 过 慢 ,成 本 也 会 加 大 。 所 以 建 议 使 用 22uF电 容 ， 如 果 需 要 更
小 的 纹 波 ， 则 需 要 更 大 的 电 容 。 如 果 负 载 较 小 （ 10mA 左 右 ） ， 可 以 使 用 较 小 电
容。
当 考 虑 电 容 的 ESR 时 ， 输 出 纹 波 就 会 增 加 ：
当 大 负 载 的 时 候 ， 由 于 ESR 造 成 的 纹 波 将 成 为 最 主 要 的 因 素 ， 可 能 会 大 大 超 过
100mV。同 时 ，ESR又 会 增 加 效 率 损 耗 ，降 低 转 换 效 率 。所 以 建 议 使 用 ESR 低 的 钽
电容，或者多个电容并联使用。
（ 3） 二 极 管 有 选 择
用 于 整 流 的 二 极 管 对 DC-DC的 效 率 影 响 很 大 ，虽 然 普 通 的 二 极 管 也 能 够 使 得 DC-DC
电 路 工 作 正 常 ， 但 是 会 降 低 5~10%的 效 率 ， 所 以 建 议 使 用 正 向 导 通 电 压 低 、 反 应
时 间 快 的 肖 特 基 二 极 管 ， 例 如 1N5817、 1N5819、 1N5822 等 。
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QX2303
（ 4） 输 入 电 容
电 源 稳 定 ，即 使 没 有 输 入 滤 波 电 容 ，DC-DC 电 路 也 可 以 输 出 低 纹 波 、低 噪 声 的 电
流 电 压 。 但 是 当 电 源 离 DC-DC 电 路 较 远 ， 建 议 在 DC-DC 的 输 入 端 加 上 10uF 以 上
的滤波电容，用于减小输出的噪声。
典型特性曲线
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QX2303
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QX2303
外型尺寸和封装信息
Symbol
A
A1
A2
B
c
D
E
E1
e
e1
L
L1
?
Dimensions In Millimeters
Min
Max
1.050
1.250
0.000
0.100
1.050
1.150
0.300
0.400
0.100
0.200
2.820
3.020
1.500
1.700
2.650
2.950
0.950TYP
1.800
2.000
0.700REF
0.300
0.600
0ٛ
8ٛ
Dimensions In Inches
Min
Max
0.041
0.049
0.000
0.004
0.041
0.045
0.012
0.016
0.004
0.008
0.111
0.119
0.059
0.067
0.104
0.116
0.037TYP
0.071
0.079
0.028REF
0.012
0.024
0ٛ
8ٛ
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QX2303
Symbol
A
A1
A2
b
c
D
E
E1
e
e1
L
L1
?
Dimensions In Millimeter
Min
Max
1.050
1.250
0.000
0.100
1.050
1.150
0.300
0.400
0.100
0.200
2.820
3.020
1.500
1.700
2.650
2.950
0.950TYP
1.800
2.000
0.700REF
0.300
0.600
0ٛ
8ٛ
Dimensions In Inches
Min
Max
0.041
0.049
0.000
0.004
0.041
0.045
0.012
0.016
0.004
0.008
0.111
0.119
0.059
0.067
0.104
0.116
0.037TYP
0.071
0.079
0.028REF
0.012
0.024
0ٛ
8ٛ
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QX2303
Symbol
A
b
b1
c
D
D1
E
E1
e
e1
L
Min
1.400
0.320
0.400
0.350
4.400
Max
1.600
0.520
0.580
0.440
4.600
Min
0.055
0.013
0.016
0.014
0.173
2.600
4.250
0.091
0.155
1.550 REF
2.300
3.940
0.061 REF
1.500 TYP
3.000 TYP
0.900
Max
0.063
0.197
0.023
0.017
0.181
0.102
0.167
0.060TYP
0.118TYP
1.200
0.035
0.047
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QX2303
包装尺寸
SOT-23包 装
封装类型
包装单位
每卷数量
SOT23
带 /卷
3000PCS
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QX2303
SOT23-5包 装
封装类型
包装单位
每卷数量
SOT23-5
带 /卷
3000PCS
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QX2303
SOT-89 包 装
封装类型
包装单位
每卷数量
SOT-89
带 /卷
1000PCS
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QX2303
客户服务中心
电 话 ： +86-0755-26786865
传 真 ： +86-0755-26991979
网 址 ： www.senliwell.cn.alibaba.com
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