B6281C,B6281G,B6280J,B6281M,B6280K升压芯片,宽电压升压IC

2026-07-30 10:56:00
admin
原创
35

升压电流模式PWM转换器

一般描述

PW5328B是一款高度集成的升压转换器,专为需要高电压和高效率解决方案的应用而设计。该PW5328B集成了一个 20V 电源开关,它可以从 Li+ 电池或两节串联的碱性电池的输入输出高达 18V。

PW5328B的开关频率为1.2MHz。这允许使用小型外部元件。PW5328B具有典型的 4A 开关电流限制。它具有 1.5mS 的内置软启动时间,可MAX大限度地降低浪涌电流。PW5328还具有输出短路保护、输出过压保护和热关断功能。该PW5328B采用小型 SOT23-6 封装。

特点 l


l 2.3V至5.5V输入电压

l 高达 18V 的输出电压

l 集成 60mΩ 功率 MOSFET

l 1.2MHz 固定开关频率

l 内部 4A 开关电流限制

l 轻负载时的省电操作模式

l 内部 1.5mS 软启动时间

l 高达 85% Efficiency@3.6V 输入12V输出

l 输出短路保护

l 输出过压保护

l 热关断保护

l 输出电压可调至 0.6V

l -40°C至+85°C温度范围

l 采用 SOT23-6 封装


应用

l 可穿戴设备

l 传感器电源

l 电池供电设备

l 便携式医疗设备

典型应用电路

引脚分配/说明

引脚  

引脚名称

功能

1

LX

电源开关输出。LX是内部MOSFET开关的漏极。将功率电感器和输出整流器连接到LX

2

GND

IC接地

3

FB

反馈输入。FB电压为0.6V。将电阻分压器连接到FB

4

EN

稳压器开/关控制输入。EN 时的高输入打开转换器,低输入将其关闭。不使用时,将 EN 连接到输入电源以自动启动

5

VIN

输入电源引脚

6

NC

不连接

关联电路参考推荐芯片:  

1, 锂电池保护板电路: 4.2V 选择 DW01A 4.35V 选择 PW7071A 4.4V 选择 PW7071C。

2, 锂电池充电电路: 3A是PW4036,5V-20V宽输入PW4203,2A电流,

锂电池线性带 OVP 充电电路: PW4054H (0.5A OVP) PW4057H 0.8A OVP ), PW4056HH (1A OVP)

3, 锂电池升压电路: 5V/6V1A 12V0.5A 推荐 PW5300A 5V3A/9V/2A,12V1A 推荐 PW5012 5V2A 推荐 PW6276

4, 锂电池降压电路: PW2058(0.8A ), PW2051 (1A) PW2052 (2A) PW2053 (3A)。

5, 锂电池升降压电路: 1A 升降压 PW2224 0.1A 升降压电荷泵 PW5410B

6, LDO 低功耗稳压 IC 电路: 6V 耐压 2uA PW6566 18V 耐压 2uA PW6218 40V 耐压 4uA PW6206 PW6513 80V 耐压 2uA PW8600。

7, LED 驱动电路: PW4105 PW4189

8, MOS 管相关推荐: PW2300 PW2302A PW2301A PW3400A PW3401A PW8206A6S PW8206A8TS。

推荐工作条件

项目

单位

工作结温( 1)

-40 to 125

°C

工作温度范围

-40 to 85

°C

输入电压 VIN

2.3 to 5.5

V

输出电压 VOUT

18

V

典型输出电流 IOUT

0 to 1A

A

注(1): 除非另有说明,否则所有限值均在室温(TA = 25°C)下指定。所有室温限制均经过 100% 生产测试。极端温度下的所有限值均通过使用标准统计质量控制 (SQC) 方法进行关联来确保。所有限制都用于计算平均传出质量级别 (AOQL)。

Absolute Maximum Ratings (note 1 , 2 )

项目

单位

VIN EN 电压

-0.3 to 6

V

LX 电压

-0.3 to 19

V

所有其他引脚

-0.3 to 6

V

功耗( 3)

 

工作结温,TJ

-40 to 15 0

°C

储存温度,Tstg

-65 to 15 0  

°C

引线温度(焊接,10秒)

2 60

°C

ESD 人体模型 (HBM)

± 2000

V

ESD充电器件模式(CDM)

±2 00

V

E SD 闩锁

±1 50

m A

RθJA结与环境热阻( 4,5

105

° C/W

RθJC(上) 结到外壳(上)热阻

55

° C/W

RθJB 结对板热阻

17.5

° C/W

ψJT Junction-to-top 表征参数

3.5

° C/W

ψJB 结到板特性参数

17.5

° C/W

Note (1): Exceeding these ratings may damage the device.

Note (2): The device is not guaranteed to function outside of its operating co nditions.

Note (3): The maximum allowable power dissipation is a function of the maximum junction temperature, TJ(MAX), the junction-to-ambient thermal resistance, RθJA, and the ambient temperature, TA. The maximum allowable power dissipation at any ambient temperature is calculated using:

PD (MAX) = (TJ(MAX) − TA)/RJA. Exceeding the maximum allowable power dissipation causes excessive die temperature, and the regulator goes into thermal shutdown. Internal thermal shutdown circuitry protects the device from permanent damage. Thermal shutdown engages at TJ=160°C (typical) and disengages at TJ= 130°C (typical).

Note ( 4 ): The package thermal impedance is calculated in accordance to JESD 51-7.

Note ( 5 ): Thermal Resistances were simulated on a 4-layer, JEDEC board

布局注意事项

1.应保留电源走线,包括GND走线、LX走线和Vin走线短小精悍,宽阔。

2. LX、L、D开关节点,宽短走线,降低EMI。

3. 将 CIN 尽可能靠近 Vin 引脚,以保持输入电压稳定并滤除脉冲输入电流。

4.电阻分压器R1和R2必须尽可能紧密地直接连接到FB引脚。

5. FB是一个敏感节点。请远离交换节点 LX。

6. IC、CIN和COUT的GND应直接接地飞机。

功能说明

欠压锁定 UVLO)

欠压锁定 UVLO) 可防止芯片在电源电压不足的情况下工作。UVLO保护监控内部稳压器电压。当电压低于UVLO阈值电压时,器件关闭。当电压高于UVLO阈值电压时,器件再次使能。

启用和禁用

当输入电压高于MAX大UVLO上升阈值且EN引脚被拉高电平时,PW5328B使能。当EN引脚被拉低时,PW5328B进入关断模式。在关断模式下,输入电流消耗小于1 Μa。                              

软启动

EN引脚被拉高电平时,PW5328B开始软启动。在软启动期开始时,隔离FET缓慢导通,为输出电容充电。在预充电阶段之后,PW5328B开始切换。这称为开关软启动阶段。内部软启动电路根据输出电压限制峰值电感电流。开关软启动阶段通常约为 1.5ms。软启动功能可降低启动期间的浪涌电流。

过压保护

PW5328B具有内部输出过压保护 (OVP) 功能。当输出电压超过OVP阈值时,器件停止开关。一旦输出电压降至OVP阈值以下800mV,器件将再次恢复工作。

输出短路保护

VOUT引脚接地短路时,PW5328B停止开关。此功能可保护器件在输出接地短路时不被损坏。

热关断

热关断功能可防止芯片在极高温度下工作。当硅芯片温度超过160°C时,它会关闭整个芯片。当温度降至其下限阈值(典型值130°C)以下时,芯片再次启用。

PWM模式

PW5328B在中重负载电流下采用准恒定 1.2MHz 频率脉宽调制 (PWM)。根据输入电压与输出电压之比,电路预测所需的关断时间。在开关周期开始时,NMOS开关FET(如功能框图所示)导通。输入电压施加在电感两端,电感电流上升。在此阶段,输出电容由负载电流放电。当电感电流达到误差放大器输出设置的电流阈值时,PWM开关关断,功率二极管正向偏置。电感器传输其存储的能量以补充输出电容器并为负载供电。当关断时间到期时,下一个开关周期将再次开始。误差放大器将FB引脚电压与内部基准电压进行比较,其输出决定电感峰值电流。

PW5328B内置补偿电路,可适应较宽的输入电压、输出电压、电感值和输出电容值,实现稳定运行。

省电模式

PW5328B集成了具有脉冲频率调制 (PFM) 的省电模式,以提高轻负载时的效率。当负载电流减小时,误差放大器输出设定的电感峰值电流下降,以调节输出电压。当 FB 电压达到 PFM 基准电压时,PW5328B进入省电模式。在省电模式下,当FB电压上升并达到PFM基准电压时,由于内部比较器的延迟时间,器件连续开关数个周期。然后它停止切换。负载由输出电容供电,输出电压下降。当FB电压降至PFM基准电压以下时,在比较器的延迟时间过后,器件再次开始开关以斜坡上升输出电压。

申请资料

设置输出电压

PW5328B采用内部补偿,无需外部元件即可实现稳定运行。输出电压可通过电阻分压器进行编程,如公式所示

电感器选型

由于电感器的选择会影响稳态操作、瞬态行为和环路稳定性,因此电感器是功率稳压器设计中MAX重要的元件。电感器有三个重要的规格:电感值、饱和电流和直流电阻 (DCR)。

PW5328B设计用于处理 2.2μH 至 22μH 之间的电感值。按照下面的公式计算应用中的电感峰值电流。要计算MAX坏情况下的电流,请使用应用的MAX小输入电压、MAX大输出电压和MAX大负载电流。为了获得足够的设计余量,请选择容差为 -30% 且功率转换效率低的电感值进行计算。在升压稳压器中,电感直流电流可采用公式计算:

通常,建议使用小于平均电感电流 40% 的电感器峰峰值电流,以获得MAX大输出电流。来自较大值电感器的较小纹波可降低电感器和EMI中的磁滞损耗。以同样的方式,负载瞬态响应时间增加。

由于该PW5328B适用于相对较小的输出电流应用,因此电感器的峰峰值电流可能高达平均电流的200%,电感值较小,这意味着该PW5328B始终在DCM模式下工作。

输入和输出电容选择

输出电容主要选用,以满足输出纹波和环路稳定性的要求。该纹波电压与电容器的电容及其等效串联电阻(ESR)有关。假设陶瓷电容器的ESR为零,则给定纹波所需的MAX小电容可以通过以下公式计算:

如果使用钽或铝电解电容器,则必须考虑ESR对输出纹波的影响。在评估陶瓷电容器在直流偏置、老化和交流信号下的降额时,必须小心。例如,直流偏置可以显著降低电容。陶瓷电容器在其额定电压下会损失超过 50% 的电容。因此,始终在额定电压上留有余量,以确保在所需的输出电压下有足够的电容。

建议使用有效电容在10μF至22μF范围内的输出电容。输出电容会影响升压稳压器的小信号控制环路稳定性。如果输出电容低于该范围,升压稳压器可能会变得不稳定。在PWM模式下,增加输出电容会使输出电压纹波变小。

对于输入电容器,大于1.0μF的陶瓷电容器足以满足大多数应用的需求。

二极管选择

输出二极管应使用肖特基二极管。二极管的额定正向电流应高于负载电流,反向额定电压必须高于输出电压。不要使用普通的整流二极管,因为开关速度慢、恢复时间长会导致效率和负载调整受到影响。

 






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