GS1660 升压超小型 300 kHz PWM / PFM切换控制 DC/DC控制器 描述： GS1660 特点： 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15%的PFM 控制电路，可以防止因IC 的 工作电流引起的效率降低。 z z z z z z z z z 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(15 ~ 78%) 振荡频率：300KHz 输出电压：在 1.5～15V 之间 输出电压精度：±2﹪ 软启动功能：2mS 带开/关控制功能 外接部件：线圈、二极管、电容器、晶体管 封装形式：SOT-23-5L 应用： z z z z z z z z 移动电话（PDC, GSM, CDMA, IMT200 等） 蓝牙设备 PDA 便携式通讯设备 游戏机 数码相机 无绳电话 笔记本 引脚排列图： 引脚分配： 引脚号 符号 引脚描述 SOT-23-5L 1 SOT-23-5L 电压调整 FB 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 1 TEL:0755-27668758/29469758 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn GS1660 功能块框图： FB 绝对最大额定值： 参数 VDD 脚电压 EXT 脚电压 VOUT 脚电压 CE 脚电压 EXT 脚电流 封装功耗(SOT-23-5L) 符号 VDD EXT VOUT VCE IEXT 极限值 -0.3～6.5 -0.3～VDD+0.3 -0.3～15V -0.3～Vin+0.3 ±40 单位 V V V V mA Pd 250 mW 工作温度 TOpr -25~+85 ℃ 储存温度 Tstg -40~+125 ℃ 2 TEL:0755-27668758/29469758 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn GS1660 主要参数及工作特性： 测试条件：VIN=VOUT(S)X0.6,IOUT=100mA,VCE=VDD=VOUT，Topt=25℃。有特殊说明除外。 单位 测定 电路 V 2 6 V 2 - 0.9 V 2 - - 0.7 V 1 IOUT=1mA，降低 VIN 观测 0.7 - - V 2 ISS1 VOUT=VOUT(S)× 0.95 - 200 - uA 1 消耗电流 2 ISS2 VOUT=VOUT(S)+0.5V - 20 - uA 1 休眠时消耗电流 ISSS VCE=0V - 0.1 0.5 uA 1 IEXTH VEXT=VOUT-0.4V - -35 - mA 1 IEXTL VEXT=0.4V - 55 - mA 1 输入稳定度 △VOUT1 VIN=VOUT(S)×0.4～×0.6 - 30 - mV 2 负载稳定度 △VOUT2 IOUT=10uA～VOUT/50×1.25 - 35 - mV 2 Ta=-25—85℃ - ±50 - ppm/℃ 2 测试项目 符号 条件 最小值 典型值 输出电压 VOUT - 输入电压 VIN - - - 开始工作电压 VST1 IOUT=1mA - 振荡开始电压 VST2 没有外接，向 VOUT 加电压 工作保持电压 VHLD 消耗电流 1 最大值 VOUT(S)X0.98 VOUT(S) VOUT(S)X1.02 EXT 端子输出电流 输出电压温度系数 振荡频率 fosc VOUT=VOUT(S)× 0.95 255 300 345 kHz 1 最大占空系数 MAXDUTY VOUT=VOUT(S)× 0.95 - 78 - ﹪ 1 VIN=VOUT(S)-0.1V,没有负载 - 15 - ﹪ 1 测定 EXT 端振荡 0.75 - - V 1 模式切换占空系数 PFMDUTY VSH CE 端输入 VSL1 判断 EXT 端 VOUT≥1.5V - - 0.3 V 1 VSL2 振荡停止 VOUT﹤1.5V - - 0.2 V 1 电压 CE 端输入 ISH VCE=VOUT(S)×0.95 -0.1 - 0.1 uA 1 电流 ISL VCE=0V -0.1 - 0.1 uA 1 软启动时间 tss - 2 - mS 2 效率 EFFI - 85 - ﹪ 2 3 TEL:0755-27668758/29469758 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn GS1660 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IN5819 , IN5822 2．电感：采用22uH(r<0.5Ω) 3．电容：采用钽电容,47uF 测定电路： 1. VIN VIN VOUT = 1.250V • [1 + (R1/R2)] 4 TEL:0755-27668758/29469758 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn GS1660 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图1所示。 图1 主要特性与外接部件之间的关系 1. 电感器 电感值(L值)对最大输出电流(IOUT)和效率(η)产生很大的影响。 GS1660 的IOUT、η的“L”依靠性的曲线图如图2所示 图2 L 值－IOUT 特性、L 值－η特性 TEL:0755-27668758/29469758 web:http://www.zgsemi.com 5 www.086ic.cn GS1660 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。 I PK = 2 I OUT (VOUT + VD − VIN ) ( A) f OSC .L 在此，fOSC为振荡频率。VD大约为0.4 V。 2. 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 3. 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。 4. 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。 6 TEL:0755-27668758/29469758 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn GS1660 特性曲线图 1.输出波形 Iout=1mA Iout=100mA 2.过渡响应特性 （1）电源投入（Vin: 0→2V） Iout=1mA Iout=10mA Iout=200mA Iout=100mA 7 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn GS1660 （2）CE端子响应（Vin: 0→2V） Iout=1mA Iout=100mA 3.输出电流(Iout)—输出电压(Vout)特性 5.4 5.2 Vout[V] 5 4.8 Vin=1.2V Vin=1.5V Vin=1.8V Vin=3V Vin=4.2V 4.6 4.4 4.2 4 1 10 100 1000 100 1000 Iout[mA] 4.输出电流(Iout)—效率（Efficiency）特性 95 Efficiency[%] 85 75 65 55 Vin=1.2V Vin=1.5V Vin=3V Vin=4.2V 45 35 25 15 1 10 Iout[mA] 8 TEL:0755-27668758/29469758 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn GS1660 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。 9 TEL:0755-27668758/29469758 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn GS1660 封装尺寸： 10 TEL:0755-27668758/29469758 web:http://www.zgsemi.com www.086ic.cn