小型便携式灯具调光驱动芯片FP7153，5V 3A降压恒流驱动方案，get电子元器件选择推荐-电子发烧友网

物联网、智能穿戴、小型便携设备等市场需求不断升级，消费者追求更小、更轻薄、待机时间更长的电子产品，高容量小尺寸的元器件需求持续攀升。远翔推出创新超小封装的FP7153芯片，采用DFN-10L封装能够使Flash在客户产品的PCB占用面积缩小80%，节省材料成本。

FP7153功能描述

控制回路

FP 7153是一款高效能电流模式同步降压稳压器。主开关（P沟道MOSFET )和同步开关（N沟道 MOSFET )均内置。通过电流模式工作，PWM占空比由误差放大器输出和峰值电感电流共同控制。每个周期开始时，振荡器开启P-MOSFET开关，将电流从V输入源至SW输出。随后，芯片开始比较电感电流与误差放大器输出。一旦电感电流i大于误差放大器输出，P-MOSFET开关即关闭。当负载电流增加时，反馈电压 FB将略微下降。这导致误差放大器输出更高的电流水平，直到上述峰值电感电流达到相同水平。此时，输出电压可以维持在同一水平。

当topP-MOSFET开关关闭时，bottom同步N-MOSFET开关打开。

一旦电感电流反向，上下MOSFET都将关断，使SW引脚进入高阻抗状态。

FP7153的电流模式控制回路还包括斜率补偿，以抑制高占空比下的次谐波振荡。该斜率补偿是通过在电感电流信号中添加一个补偿斜坡来实现的。

LDO模式

FP7153的最大占空比可以达到100% 。这意味着驱动器的主开关在整个时钟周期内都处于导通状态。一旦占空比达到100% ，反馈路径就不再控制输出电压。输出电压将是输入电压减去主开关电压降。

过流保护

FP 7153通过逐周期限制主开关峰值电流周期。当发生过流时，芯片将关闭主开关并打开同步开关，直到下一个周期。

热保护

当内部接点温度达到150℃时，FP7153将自动关闭，以保护部件和系统。

元器件选择推荐

输入电容选择

输入电容必须连接到FP7153的VIN引脚和GND引脚，以保持稳定的输入电压并过滤脉冲输入电流。

输入电容的电压等级必须大于最大输入电压加上纹波电压。

在开关模式中，降压转换器的输入电流是不连续的。高压侧MOSFET的源电流波形为方波。为了防止大的电压瞬变，必须使用低ESR输入电容器，其尺寸应适应最大均方根电流。输入电容器电流的均方根值可以通过以下公式计算：

可以看出，当V O为V IN的一半时，C IN处于最坏的电流应力下，C IN的最坏电流应力为I O_MAX/2。

电感器选择

电感器的值是根据所需的纹波电流来选择的。较大的电感器会产生较低的纹波电流，而较小的电感器则会导致较高的纹波电流。然而，较大的电感器具有更大的物理尺寸、更高的串联电阻和/或更低的饱和电流。根据经验，该值应使电感器的峰峰值纹波电流达到最大负载电流的10%~20% 。电感值可以通过以下方式计算：

电感器纹波电流可按以下方法计算：

选择一个在最坏负载条件下不会饱和的电感器，即负载电流加上峰值电感纹波电流的一半，即使在最高工作温度下也是如此。峰值电感电流为：

不同形状和风格的电感器可从制造商处获得。屏蔽电感器体积小，辐射电磁干扰少，但价格高于非屏蔽电感器。选择取决于电磁干扰要求、价格和尺寸。

输出电容器选择

输出电容是维持直流输出电压所必需的。为了保持输出电压纹波低，优选低ESR电容。在降压转换器电路中，输出纹波电压由电感值、开关频率、输出电容值和ESR决定。输出纹波由以下因素决定：

其中f=工作频率，COUT=输出电容，Δ IL = 电感中的纹波电流。对于固定的输出电压，输出纹波在最大输入电压时最高，随着输入电压的增加而增大。

使用陶瓷输入和输出电容器

使用陶瓷电容器时，需注意输入和输出端的处理。当陶瓷电容器用作输入端，且电源通过长线由墙壁适配器供电时，输出端的负载阶跃可能会在输入端VIN处产生振铃。最轻的情况是，这种振铃可能耦合到输出端，被误认为是环路不稳定。最严重的情况是，长线上突然出现的浪涌电流可能会导致V IN处出现电压尖峰，其幅度可能大到足以损坏元件。选择输入和输出陶瓷电容器时，应选用X5R或X7R规格。这些电容器的介电材料在给定值和尺寸下，具有所有陶瓷材料中最佳的温度和电压特性。

输出电流编程

输出电流由从FB引脚连接到地的电阻器设置。电流为：