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FP5208 非同步升压控制IC应用说明
文章来源:永阜康科技 更新时间:2017/12/7 16:30:00

深圳市永阜康科技有限公司现在力推非同步升压控制IC-FP5208,最高升压可至42V提供5A的电流输出。

描述
FP5208 與FP5208B 是非同步升壓控制IC,透過EXT Pin 控制外部NMOS,輸入低啟動電壓2.5V 與寬工作電壓4.5V~24V,單節鋰電池3V~4.2V 應用,將Vout 接到HVDD Pin;精準的反饋電壓0.6V,軟啟動時間由外部電容調整,工作頻率由外部電阻調整,FP5208B 有電流偵測與保護功能,外部不需要再加運放做檢測。
特色
啟動電壓2.5V
工作電壓範圍4.5V~24V
反饋電壓0.6V (±2%)
關機耗電流小於1μA
可調工作頻率100kHz~1000kHz
可調軟啟動時間
輸出小電流檢測 / FP5208B
可調過電流保護(OCP) / FP5208B
過溫保護(OTP)
封裝SOP-8L(EP) / FP5208, DFN-12L / FP5208B
應用範圍
藍牙音響
充電器
移動電源
攜帶式產品

IC內部方塊圖

PIN腳描述

SOP-8L (EP)

DFN-12L

特性曲線

應用電路圖

(FP5208 少了SCO, ISP, ISN Pin,其他元件都與FP5208B 相同)
應用元件
C1、C12:輸入與輸出穩壓電容。
C2、C8、C13:高頻雜訊濾波電容。
C3:輸入電源接HVDD經過內部穩壓管到VDS產生8.5V,此電壓會提供內部電路與EXT Pin驅動外部Q2 的閘極,需要加穩壓電容。
C4、C5、C11、R2、R9:系統的補償迴路,關係到系統的穩定度。
C6:軟啟動電容,改變電容值調整啟動時間。
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Q2 截止時,D1 蕭特基管導通提供電感放電迴路。
Q2:使用內阻低的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,自動啟動IC。
R6:調整工作頻率電阻。
R7、R8:分壓電阻設定輸出電壓。
R5:預留作為EMI 對策。
Rs:輸出電流檢測取樣電阻。
RG1、RG2、Rsco:電壓放大倍率電阻。
C7:濾波穩壓與延遲電容。

功能說明
a. 軟啟動
SS Pin 接電容到地,可調整軟啟動時間;當IC 啟動時,利用軟啟動限制PWM 佔空比大小,讓佔空比慢慢打開,避免瞬間輸入湧浪電流過大;內部定電流1.5μA 對外部電容充電,SS 電壓3.6V。
b. EN開關控制
如下規格書EN 電性,EN 大於1.4V IC 開啟,低於0.5V 關閉,EN 關閉IC 耗電流小於1μA,不要操作在0.5V~1.4V 之間;EN 不能浮接,如果不需要開關控制,在VIN 與EN 之間接100k,可以自動啟動IC。

c. 工作頻率
RT Pin 與地之間接電阻可以調整工作頻率,範圍100kHz~1000kHz,當RT 電阻不接,頻率是200kHz,電阻值與頻率關係參考以下公式與圖表。

d. 電流檢測與過電流保護(FP5208B)
如下圖在輸出負端與地之間接取樣電阻Rs,輸出電流IL 通過Rs 產生電壓Vs,再經由RG1與RG2 接到ISP 與ISN,IC 會將Vs 放大在SCO Pin,Rsco/RG2 是放大倍率,MCU 檢測SCO電壓,就知道輸出電流大小,檢測誤差參考規格書第七頁。SCO 電壓到達1.2V 就會觸發過電流保護(OCP),將EXT Pin 佔空比縮小,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 過電流保護,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. 過溫保護
當 IC 內部晶片溫度達到150℃時,會將IC 關閉,等溫度降低到120℃再恢復升壓。

應用說明
a. 輸入低電壓應用輸入電壓低於4.5V,像是單節鋰電池應用,將HVDD Pin 接到Vout,如果Vout=5V~8.5V,也將VDS Pin 接Vout;雙節鋰電池6V~8.4V,HVDD 可以接Vout,也可以將電池接到HVDD 與VDS,提高EXT 電壓,可以提升轉換效率;輸入高於8.5V,只接到HVDD。
b. 電感計算
電感值計算公式,Vin 輸入電壓,Vout 輸出電壓,Fs 工作頻率,Iout(max)輸出最大電流,Eff轉換效率,r 電感峰對峰值(IL 與電感平均電流的比例(一般設定在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
當輸入電壓降低電流增加,導致Q2 過熱,在Vin 與SS 之間加電路,如下所示SS 正常為3.6V,IC 內部OSC 震盪器最低0.5V,最高1.5V,Vin 降低SS 電壓透過D2 被拉低於1.5V,EXT PinPWM 最大佔空比被SS 電壓限制住,Vin 越低SS 電壓越低,佔空比越小,限制住輸入電流。

d. 輸出電壓設定
輸出端到FB 接R7,FB 到地接R8,輸出電壓計算公式如下,0.6V 是FB 反饋電壓。

 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、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,達到穩壓與濾波功效。
分壓電阻R7/R8 靠近FB 與GND Pin。
FB Pin 遠離開關切換點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,可以降低開關切換突波,降低輸出高頻雜訊。
RG1/RG2 要靠近電流檢測取樣電阻Rs。
板子多餘空間建議鋪地。

f. EMI 對策
電路預留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;輸出預留L2 磁珠。

详细的产品资料及联络信息请参看:http://www.szczkjgs.com/products_3769.htm



 
 
 
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