5V_6A/4A高性能小体积低EMI同步降压转换器

概述

PCD1500是一个非常小、高效、低噪音同步 6A降压直流/直流变换器，从 2.5V到 5.5V 的输入电源运行。该变换器使用固定开关频率，在 1MHz到 10MHz时进行峰值电流模式控制，最小开关时间低至 22ns，通过较小的外部组件实现快速瞬态响应。低 EMI封装架构可以最大限度地减少 EMI排放。

PCD1500在低噪声的强制连续或脉冲跳越模式下运行，或低波纹低功耗模式运行，在轻负载下高效运行，非常适合电池供电系统。芯片调节输出电压低至 500mV，在强制连续工作模式下，精度为±1%。其他功能包括输出过压保护、短路保护、热关机、时钟同步以及 100%占空比工作。该设备有 12引脚 2mm × 2mm × 0.74mm LQFN封装，带有裸露的焊盘，具备低热阻特性。

产品特性

输入电压： 2.5V至 5.5V输出电压： 0.5V至 VIN输出电流： 6A/4A ± 1%全温度范围输出电压精度8 mΩ NMOS, 31 mΩ PMOS可编程开关频率： 1MHz至 3MHz或 3MHz至 10MHz峰值电流模式控制： 22ns最小导通时间宽带宽、快速动态响应精确 400mV使能阈值100%占空比工作模式电源良好、内部补偿和软启动低 EMI封装架构热限制结温范围为 TJ=-40°C to +150°C

应用

光通信、服务器、电信汽车、工业、通信分布式直流供电（POL）FPGA、ASIC、μP核心用品电池供电系统

PCD1500 工作在三种不同的模式下，由 MODE/SYNC 引脚设置：脉冲跳跃模式(当 MODE/SYNC 引脚设置为低)，强制连续模式(当 MODE/SYNC 引脚设置为浮动)和低功耗模式工作(当 MODE/SYNC 引脚设置为高)。

在脉冲跳跃模式下，振荡器连续工作， SW 上升沿与时钟对齐。负电感电流是不允许的，在轻负载期间，开关脉冲被跳过以调节输出电压。

在强制连续模式下，振荡器连续工作。顶部开关每一个周期都打开，并允许通过电感电流在轻负载时变负来保持输出调节。这种模式允许器件以固定频率运行，输出纹波最小。在强制连续模式下，如果电感电流达到 IREV_MAX(进入SW 引脚)，底部开关将在剩余的周期内关闭以限制电流。

在低功耗模式下且负载较轻时，输出电容被充电到一个略高于其调节点的电压，稳压器进入睡眠状态。在此期间，变换器的大部分电路都会关闭，输出电容提供负载电流，这有助于节省输入功率。当输出电压降到预设值以下时，开始另一个低功耗周期。 休眠时间随着负载电流的增大而减小。在低功耗模式下，变换器将在轻负载时处于低功耗，而在高负载时，它将在固定频率 PWM 模式下工作

应注意 PCB 的布局，以确保 PCD1500 的良好散热。将封装底部的外露垫(引脚 13)连接到最靠近表面层的应用电路下的一个大的、不间断的接地平面上。尽可能多地放置通孔以减少热阻抗和电阻抗。将地线引脚(引脚 4、 7)直接焊接到顶层的接地平面上。通过多个散热通孔将顶层接地平面与下层接地平面连接起来。这些层将传导由 PCD1500散发的热量。结温 TJ由环境温度 TA计算得到: TJ = TA + PD ∙ θJA

在引脚配置部分提到的 θJA = 51°C/W 的值是按照 JEDEC标准 2S2P 测试的 PCB，该 PCB 没有很好的热通孔。如果测试的 PCB 有低热阻通孔， θJA将减少多达 10°C/W，这是一个高达 20%的改进，热通孔的重要性就变得很明显。同样，拥有更多更大、不间断和更高铜重量的地面平面可以改善热阻，这对 θJA同样具有主导作用。当环境温度接近最大结温额定值时，最大负载电流应降额。PCD1500 内部的功耗是通过计算效率测量的总功耗并减去电感损耗来估计的。

审核编辑 黄宇