深圳市永阜康科技有限公司现在力推内置MOS的10A大电流DC-DC异步升压IC—FP6296,广泛应用于蓝牙音箱及移动电源快充领域。
描述
FP6296是一顆電流控制模式升壓轉換器,脈波寬度調變(PWM),內置15mΩ/10A/14VMOSFET,能做大功率高轉換效率,周邊元件少節省空間,適合用在行動裝置,寬工作電壓2.7V~12V,單節與雙節鋰電池都能使用,精準反饋電壓1.2V(±2%),過電流保護透過外部電阻調整,電流控制模式讓暫態響應與系統穩定性佳,輕載進入省電模式(Skip Mode),達到輕載高效率,封裝為SOP-8L(EP)。
特色
工作電壓範圍2.7V~12V
可調輸出電壓最高13V
固定工作頻率400kHz
VFB 反饋電壓1.2V(±2%)
內置15mΩ,10A,14V MOSFET
關機耗電流最大1μA
過溫保護150℃
內置軟啟動
可調整過電流保護2A~10A
封裝SOP-8L(EP)
應用範圍
快充移動電源
藍牙音響
手持式產品
充電器
電子菸
IC 內部方塊圖
PIN腳描述
特性曲線
應用電路圖
應用元件
C1,C2,C5,C6,C8:輸入與輸出穩壓濾波電容。
C9:HVDD 濾波電容。
C3:HVDD 經過內部穩壓管到Vcc 產生5V,此電壓會提供內部電路與驅動MOS,需要加
穩壓電容。
C4,C10,R4:系統補償迴路元件,關係到LX 方波穩定度與暫態響應速度。
R1,R2:FB 分壓電阻,決定輸出電壓。
R3:改變阻值,調整過電流保護點。
R10:EN 到輸入上拉電阻,控制EN 下拉地,關閉IC。
Rout:HVDD 限流電阻,避免輸出電壓過高,擊傷IC。
C12,R8:突波吸收元件,降低LX 開關切換突波。
L1:電感具有儲能與濾波功用,感值越大電感漣波越小,相對感值越小漣波越大。選用電感
注意電感是否適合高頻操作,及電感額定飽和電流值。
D1:當LX 截止時,D1 蕭特基管導通,提供電感放電迴路。
功能說明
a. 軟啟動
IC 內置軟啟動功能,開機利用軟啟動限制PWM 佔空比,讓佔空比慢慢打開,避免瞬間輸入湧浪電流過大。
b. EN 開關控制
EN 小於0.6V 將IC 關閉,關機HVDD 最大耗電流1μA,EN 大於1.1V 啟動IC;輸入電壓大於5V,在輸入與EN 之間接200kΩ。
c. 過電流保護(OCP)
檢測通過LX 與GND 之間MOS 電流,也就是電感峰值電流,觸發過電流會將佔空比縮小,限制電感電流,輸出電壓也會降低;當佔空比50%以上觸發OCP,為了讓PWM 穩定方波,IC內部做斜率補償,佔空比越大OCP 會降低,透過外部電阻R3 調整OCP,R3 選用參考以下圖表,電阻值150kΩ~51kΩ,OCP 2A~10A,OC Pin 不能空接。
電感平均電流(輸入電流)
Vin 輸入電壓,Vout 輸出電壓,Iout(max)輸出最大電流,Eff 轉換效率
電感峰對峰值電流
Fs 工作頻率,L 電感
電感峰值電流
d. 過溫保護
IC 內部晶片溫度達到150℃,將內部MOS 關閉保護晶片,等溫度降低到130℃再打開。
應用說明
a. 輸入低電壓應用
輸入電壓低於 4.5V,像是單節鋰電池,將HVDD Pin 接到輸出端,提高Vcc=5V 降低MOS 阻抗,提升轉換效率;輸入電壓高於4.5V,HVDD 接到輸入端。
b. 電感計算
電感值計算公式,r 電感峰對峰值與電感平均電流的比例(一般設定在0.3~0.5)。舉例:
Vin=3.3V、Vout=12V、Iout=1.5A(max)、Fs=400kHz、Eff=88%、r=0.3,代入公式求得電感L=3.217μH,選用3.3μH。
c. 電容與蕭特基選用
MLCC 陶瓷電容選用X5R,X7R 材質,不建議使用Y5V 材質(內阻高,電容值隨溫度變化大);蕭特基選用低導通電壓,平均電流大於輸入與電感峰值電流,耐壓大於輸出電壓的1.5 倍。
d. 輸出電壓計算
e. 佈板說明
大電流路徑走線要粗,鋪銅走線最佳。
開關切換連接點L1、LX 與D1,走線要短與粗,鋪銅走線最佳。
輸入電容C9 靠近HVDD 與GND Pin,達到穩壓與濾波功效。
分壓電阻R1,R2 靠近FB 與GND Pin。
FB Pin 遠離開關切換點L1、LX 與D1,避免受到干擾。
輸入電容C1,C2 的地、輸出電容C5,C6,C8 地與GND Pin,鋪銅走線,上下層地多打洞連接。
輸出電容C5 的地一定要靠近IC 底部散熱片GND Pin,降低開關切換突波與輸出高頻雜訊。
突波吸收元件R8,C12 兩者靠近,且靠近LX 與GND Pin,R9,C13 兩者靠近,且靠近D1。
板子多餘空間建議鋪地。
FP6296 底部散熱片佈板︰
IC 發熱要透過底部散熱片導熱到板子銅箔,如下樣板在底部與周邊打滿小洞,上下層都要裸銅,
裸銅面積愈大,導熱快散熱佳。
f. EMI 對策
R8,C12 兩者靠近,且靠近LX 與GND Pin;R9,C13 兩者靠近,且靠近D1,輸出電容C5 的地一定要靠近IC 底部散熱片GND Pin,L2 使用磁珠(Bead)參考以下規格,測試條件鋰電池3.8V升壓12V/1.2A(水泥電阻10Ω),測試結果垂直與水平都通過;L2 也可以選用電感1μH。
垂直低標4.38dB,水平低標2.29dB
FP6296详细的产品资料及销售联络信息请参看:http://power-ic.szczkjgs.com/products_3770.htm