新品发布 | 110V/0.6A,集成30mA LDO的同步Iso-Buck转换器MK9816

新品发布 | 110V/0.6A,集成30mA LDO的同步Iso-Buck转换器MK9816
2024年08月15日 00:11 充电头网

为高效赋能两轮电动自行车、AGV、机器人和园林电动工具等电池管理系统(BMS)的加速发展,茂睿芯推出了至简外围、低功耗的系统方案MK9816。应用MK9816 Iso-Buck的隔离侧(次边)输出,可以节省传统E-Bike BMS中所需的隔离模块,可无需外围环路补偿电路,提供更精简的解决方案。

MK9816支持110V输入,0.6A输出,同时集成30mA预调整LDO,在系统待机时给MCU供电使用,降低系统功耗和物料成本;可配置PFM的频率,在保证次边输出带载能力的同时,避免了工作于FCCM的传统Iso-Buck轻载系统效率偏低问题。其内置低导通阻抗的高边和低边功率MOSFET,效率高达91.5%@IOUT=400mA;同时带多种保护功能,为系统性能、产品可靠性提供保障。

一、MK9816产品特征

  • 宽输入工作电压范围:7V-100V

  • VIN、SW、EN管脚绝对耐压高达110V

  • <10uA的关断电流

  • 常使能预调整LDO(Vcc pin)输出电压:9V@0mA~5.5V@30mA

可配置的工作模式:

—强制连续导通模式(FCCM)

  • —脉冲频率调制模式(PFM),PFM模式下零电流时间(TZC)可调

  • 集成软启动电路

  • 不需要外部环路补偿电路

  • 集成700mΩ高边MOSFET和350mΩ低边MOSFET

  • VCC支持VOUT返回供电

保护功能:

—输入欠压保护、输出欠压和过压保护

  • —过流保护、过温保护

二、MK9816封装及引脚功能

1、MK9816 引脚封装图

2、MK9816 引脚功能定义

三、MK9816典型应用框图

四、MK9816典型波形

1、PFM和FCCM输出纹波

测试条件:

(1)PFM模式,IOUT=0.1A,RMODE=47kΩ;

(2)FCCM模式,IOUT=0A,RMODE=2MΩ。

PFM模式输出纹波

FCCM模式输出纹波

2、瞬态响应

MK9816采用恒定导通时间 (COT) 控制架构,可实现出色的瞬态响应。

测试条件:VIN=48V,VOUT=10V,IOUT=0.1~0.6A,di/dt=1.6A/us,duty=50%,L=47uH,COUT=20uF。

3、原边和次边短路保护

原边短路保护和恢复

次边短路保护和恢复

五、MK9816产品优势

1、简单、低功耗的解决方案

应用MK9816 Iso-Buck的隔离侧输出,可以节省传统E-Bike BMS中所需的隔离模块;内置5.5V 30mA LDO,系统待机时给MCU供电,降低系统功耗。        

2、PFM模式ZC时间可调

通过配置MODE管脚的下拉电阻,可调节工作模式以及PFM模式下的零电流时间(TZC),实现轻载高效且使开关频率高于人耳可听范围,以避免噪声。

MODE管脚配置与工作模式的对应关系

3、高效率

MK9816集成低导通阻抗的高边和低边功率MOSFET,且通过配置MODE管脚电阻值可实现TZC可调,所以不仅可实现重载高效,也可实现轻载高效。

测试条件:

(1)VOUT=10V,工作在FCCM模式下,不同输入电压的效率曲线;

(2)VOUT=10V,不同工作模式、不同TZC的效率曲线。

不同输入电压下的效率曲线

不同工作模式的效率曲线

4、Vcc支持VOUT返回供电

MK9816 Vcc管脚支持输出返回供电,使用VOUT返回供电给VCC,有利于提升0.3A负载以下的效率,效率可提升3%~5%。

测试条件:

VIN=48V,VOUT=10V,FCCM模式,VCC是否使用VOUT返回供电效率曲线。

5、集成软启动电路

MK9816集成了内部软启动电路,可避免上电启动过程中的输出电压尖峰以及电感电流的尖峰,有效降低启机过程中的电压和电流应力,确保系统可靠性。

六、典型应用场景

七、茂睿芯DCDC系列选型表

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