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DC-DC內置MOS降壓恒流IC——FP8013開關穩壓器,便攜式照明

發布時間:2023-10-31 14:57    發布者:IC13530758272
一、FP8013功能
FP8013是一種高效電流模式同步降壓調節器。主(P通道MOSFET)和同步(N通道MOSFET)開關都建立在內部。在電流模式運行時,PWM占空比由誤差放大器輸出和峰值電感電流控制。在每個周期開始時,振蕩器打開P-MOSFET開關到從VIN到SW輸出的源電流。然后,芯片開始將電感器的電流與誤差放大器的輸出進行比較。一旦電感電流大于誤差放大器輸出,P-MOSFET開關被關閉。當負載電流增加時,反饋電壓FB會略有下降。這將導致誤差放大器輸出一個更高的電流電平,直到前面提到的峰值電感器電流達到相同的電平。這樣一來,輸出電壓也可以維持不變。
當頂部P-MOSFET開關關閉時,底部同步N-MOSFET開關被打開。一旦電感器電流反轉,頂部和底部的MOSFET都將被關閉,以使SW引腳進入高阻抗狀態。
FP8013的電流模式控制回路還包括斜坡補償,以抑制高占空比下的次諧波振蕩。這種斜坡補償是通過在電感器電流信號中添加一個補償斜坡來實現的。


二、FP8013 LDO模式
FP8013的最大占空比可達到100%。這意味著司機的主開關在整個時鐘周期中一直打開。一旦占空比達到100%,反饋路徑就不再控制輸出電壓。輸出電壓將是輸入電壓減去主開關的電壓降。
在開關模式下,輸入電流在降壓轉換器中是不連續的。高側MOSFET的源電流波形為方波。為了防止較大的電壓瞬變,必須使用一個具有最大RMS電流大小的低ESR輸入電容器。輸入電容電流的均方根值可通過以下計算:

可以看出,當VO為VIN的一半時,CIN處于當前最糟糕的壓力下。CIN目前最大的壓力是IO_MAX/2。
電感值可通過以下方法計算:

電感器紋波電流的計算方法為:


電感電流為:



三、PC板布局檢查
  • 由GND、SW和VIN軌跡組成的功率軌跡應保持短、直接和寬。
  • 將CIN放置在VIN引腳附近,以保持輸入電壓穩定,并過濾掉脈沖輸入電流。
  • 電流設置電阻器R1必須直接且盡可能緊密地連接到FB引腳上。
  • FB是一個敏感的節點。請遠離切換節點。一個好的方法是在另一個PCB層上路由反饋跟蹤,并在頂部和反饋跟蹤路由層之間有一個地平面。這減少了電磁干擾輻射到DC-DC轉換器,其自身的電壓反饋軌跡。
  • 保持CIN和COUT的GND板盡可能接近。然后將其連接到地平面(如果使用的話)。這通過防止開關電流通過地平面循環來降低地平面噪聲。它還通過提供FP8013的低阻抗接地連接,減少了FP8013的接地反彈。



SOP-8L(EP)建議布置圖:




以上就是DC-DC內置MOS降壓恒流IC——FP8013開關穩壓器的部分內容分享,還有部分資料可翻看我的前面分享。



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