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FP6296 内置MOS的10A大电流DC-DC异步升压IC应用说明
文章来源:永阜康科技 更新时间:2017/12/5 14:47:00

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



 
 
 
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