深圳市永阜康科技有限公司現(xiàn)在力推非同步升壓控制IC-FP5208,最高升壓可至42V提供5A的電流輸出。
描述
FP5208 與FP5208B 是非同步升壓控制IC，透過(guò)EXT Pin 控制外部NMOS，輸入低啟動(dòng)電壓2.5V 與寬工作電壓4.5V~24V，單節(jié)鋰電池3V~4.2V 應(yīng)用，將Vout 接到HVDD Pin；精準(zhǔn)的反饋電壓0.6V，軟啟動(dòng)時(shí)間由外部電容調(diào)整，工作頻率由外部電阻調(diào)整，F(xiàn)P5208B 有電流偵測(cè)與保護(hù)功能，外部不需要再加運(yùn)放做檢測(cè)。
特色
啟動(dòng)電壓2.5V
工作電壓範(fàn)圍4.5V~24V
反饋電壓0.6V (±2%)
關(guān)機(jī)耗電流小於1μA
可調(diào)工作頻率100kHz~1000kHz
可調(diào)軟啟動(dòng)時(shí)間
輸出小電流檢測(cè) / FP5208B
可調(diào)過(guò)電流保護(hù)(OCP) / FP5208B
過(guò)溫保護(hù)(OTP)
封裝SOP-8L(EP) / FP5208, DFN-12L / FP5208B
應(yīng)用範(fàn)圍
藍(lán)牙音響
充電器
移動(dòng)電源
攜帶式產(chǎn)品
IC內(nèi)部方塊圖
PIN腳描述
SOP-8L (EP)
DFN-12L
特性曲線
應(yīng)用電路圖
(FP5208 少了SCO, ISP, ISN Pin，其他元件都與FP5208B 相同)
應(yīng)用元件
C1、C12：輸入與輸出穩(wěn)壓電容。
C2、C8、C13：高頻雜訊濾波電容。
C3：輸入電源接HVDD經(jīng)過(guò)內(nèi)部穩(wěn)壓管到VDS產(chǎn)生8.5V，此電壓會(huì)提供內(nèi)部電路與EXT Pin驅(qū)動(dòng)外部Q2 的閘極，需要加穩(wěn)壓電容。
C4、C5、C11、R2、R9：系統(tǒng)的補(bǔ)償迴路，關(guān)係到系統(tǒng)的穩(wěn)定度。
C6：軟啟動(dòng)電容，改變電容值調(diào)整啟動(dòng)時(shí)間。
L1：電感具有儲(chǔ)能與濾波功用，感值越大電感漣波越小，相對(duì)感值越小漣波越大。選用電感需注意電感是否適合高頻操作，及電感額定飽和電流值。
D1：當(dāng)Q2 截止時(shí)，D1 蕭特基管導(dǎo)通提供電感放電迴路。
Q2：使用內(nèi)阻低的NMOS，Drain 端高電壓等於輸出19V，耐壓選用19V 的1.5 倍。
R1：Vin 與EN 之間接100k，自動(dòng)啟動(dòng)IC。
R6：調(diào)整工作頻率電阻。
R7、R8：分壓電阻設(shè)定輸出電壓。
R5：預(yù)留作為EMI 對(duì)策。
Rs：輸出電流檢測(cè)取樣電阻。
RG1、RG2、Rsco：電壓放大倍率電阻。
C7：濾波穩(wěn)壓與延遲電容。
功能說(shuō)明
a. 軟啟動(dòng)
SS Pin 接電容到地，可調(diào)整軟啟動(dòng)時(shí)間；當(dāng)IC 啟動(dòng)時(shí)，利用軟啟動(dòng)限制PWM 佔(zhàn)空比大小，讓佔(zhàn)空比慢慢打開(kāi)，避免瞬間輸入湧浪電流過(guò)大；內(nèi)部定電流1.5μA 對(duì)外部電容充電，SS 電壓3.6V。
b. EN開(kāi)關(guān)控制
如下規(guī)格書EN 電性，EN 大於1.4V IC 開(kāi)啟，低於0.5V 關(guān)閉，EN 關(guān)閉IC 耗電流小於1μA，不要操作在0.5V~1.4V 之間；EN 不能浮接，如果不需要開(kāi)關(guān)控制，在VIN 與EN 之間接100k，可以自動(dòng)啟動(dòng)IC。
c. 工作頻率
RT Pin 與地之間接電阻可以調(diào)整工作頻率，範(fàn)圍100kHz~1000kHz，當(dāng)RT 電阻不接，頻率是200kHz，電阻值與頻率關(guān)係參考以下公式與圖表。
d. 電流檢測(cè)與過(guò)電流保護(hù)(FP5208B)
如下圖在輸出負(fù)端與地之間接取樣電阻Rs，輸出電流IL 通過(guò)Rs 產(chǎn)生電壓Vs，再經(jīng)由RG1與RG2 接到ISP 與ISN，IC 會(huì)將Vs 放大在SCO Pin，Rsco/RG2 是放大倍率，MCU 檢測(cè)SCO電壓，就知道輸出電流大小，檢測(cè)誤差參考規(guī)格書第七頁(yè)。SCO 電壓到達(dá)1.2V 就會(huì)觸發(fā)過(guò)電流保護(hù)(OCP)，將EXT Pin 佔(zhàn)空比縮小，降低輸出電壓，輸出電流愈大，輸出電壓愈低；SCO與地之間要接0.1uF。
舉例：輸出在2.3A 過(guò)電流保護(hù)，Rs=0.01、RG1=RG2=1k、Vs=0.023V，1.2V/0.023V=52，Rsco/RG2 放大倍率52，Rsco 使用52k。
e. 過(guò)溫保護(hù)
當(dāng) IC 內(nèi)部晶片溫度達(dá)到150℃時(shí)，會(huì)將IC 關(guān)閉，等溫度降低到120℃再恢復(fù)升壓。
應(yīng)用說(shuō)明
a. 輸入低電壓應(yīng)用輸入電壓低於4.5V，像是單節(jié)鋰電池應(yīng)用，將HVDD Pin 接到Vout，如果Vout=5V~8.5V，也將VDS Pin 接Vout；雙節(jié)鋰電池6V~8.4V，HVDD 可以接Vout，也可以將電池接到HVDD 與VDS，提高EXT 電壓，可以提升轉(zhuǎn)換效率；輸入高於8.5V，只接到HVDD。
b. 電感計(jì)算
電感值計(jì)算公式，Vin 輸入電壓，Vout 輸出電壓，F(xiàn)s 工作頻率，Iout(max)輸出最大電流，Eff轉(zhuǎn)換效率，r 電感峰對(duì)峰值(IL 與電感平均電流的比例(一般設(shè)定在0.3~0.4)。舉例：Vin=12V、Vout=19V、Iout=3A(max)、Fs=200kHz、Eff=95%、r=0.3，代入公式求得電感L=15uH。
c. 輸入低電壓保護(hù)
當(dāng)輸入電壓降低電流增加，導(dǎo)致Q2 過(guò)熱，在Vin 與SS 之間加電路，如下所示SS 正常為3.6V，IC 內(nèi)部OSC 震盪器最低0.5V，最高1.5V，Vin 降低SS 電壓透過(guò)D2 被拉低於1.5V，EXT PinPWM 最大佔(zhàn)空比被SS 電壓限制住，Vin 越低SS 電壓越低，佔(zhàn)空比越小，限制住輸入電流。
d. 輸出電壓設(shè)定
輸出端到FB 接R7，F(xiàn)B 到地接R8，輸出電壓計(jì)算公式如下，0.6V 是FB 反饋電壓。
e. 佈板說(shuō)明
大電流路徑走線要粗，鋪銅走線最佳。
開(kāi)關(guān)切換連接點(diǎn)L1、Q2 的Drain 與D1，走線要短與粗，鋪銅走線最佳。
輸入電容C8 靠近HVDD 與GND Pin，達(dá)到穩(wěn)壓與濾波功效。
分壓電阻R7/R8 靠近FB 與GND Pin。
FB Pin 遠(yuǎn)離開(kāi)關(guān)切換點(diǎn)L1、Q2 的Drain 與D1，避免受到干擾。
輸入電容C1/C2 的地、輸出電容C12/C13 與Q2 的地，鋪銅走線，上下層地多打洞連接。
輸出電容C12/C13 的地一定要靠近Q2 的地，可以降低開(kāi)關(guān)切換突波，降低輸出高頻雜訊。
RG1/RG2 要靠近電流檢測(cè)取樣電阻Rs。
板子多餘空間建議鋪地。
f. EMI 對(duì)策
電路預(yù)留R5，R13 與C15 兩者要靠近，且要靠近Q2 的Drain 與Source；R14 與C16 兩者要靠近，且要靠近D1；輸出預(yù)留L2 磁珠。
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