3.7V转5V、9V不再是难题,PW5328B稳压芯片助您一臂之力

3.7V转5V、9V不再是难题,PW5328B稳压芯片助您一臂之力
2024年06月19日 18:10 什么值得买

作者:值友6040919076

一般描述(百度翻译)该 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⚫ 2.3V 至 5.5V 输入电压⚫ 高达 18V 的输出电压⚫ 集成 60mΩ 功率 MOSFET⚫ 1.2MHz 固定开关频率⚫ 内部 4A 开关电流限制⚫ 轻负载时的省电操作模式⚫ 内部 1.5mS 软启动时间⚫ 高达 85% Efficiency@3.6V 输入 12V 输出⚫ 输出短路保护⚫ 输出过压保护⚫ 热关断保护⚫ 输出电压可调至 0.6V⚫ -40°C 至+85°C 温度范围⚫ 采用 SOT23-6 封装

应用⚫ 可穿戴设备⚫ 传感器电源⚫ 电池供电设备⚫ 便携式医疗设备

典型应用电路

引脚分配/说明

产品信息

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 带 OVP), PW4057H(0.8A 带 OVP), PW4056HH (1A 带 OVP)3, 锂电池升压电路: 5V/6V1A 和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 PW5410B6, LDO 低功耗稳压 IC 电路: 6V 耐压 2uA: PW6566; 18V 耐压 2uA: PW6218; 40V 耐压 4uA: PW6206 和PW6513, 80V 耐压 2uA: PW8600。7, LED 驱动电路: PW4105, PW41898, MOS 管相关推荐: PW2300, PW2302A, PW2301A, PW3400A, PW3401A, PW8206A6S, PW8206A8TS。

推荐工作条件

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 (note1,2)

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

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

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。

软启动当 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。

过压保护该 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。

输出短路保护当 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 模式该 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。该 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。

省电模式该 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)。

该 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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