SGM660：同步反相降压 - 升压转换器的卓越之选

在电子设计领域，电源管理芯片的性能和特性对整个系统的稳定性和效率起着关键作用。今天，我们就来深入探讨SGMICRO公司推出的SGM660同步反相降压 - 升压转换器。

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一、产品概述

SGM660是一款同步反相降压 - 升压转换器，它具有多功能数字输入SWIRE引脚，可用于编程负输出电压或使能设备。该芯片集成了一个810mA开关电流功率FET，并且可以将开关电流可编程降低至435mA。1.8MHz的开关频率允许使用小尺寸电感，同时内置软启动和环路补偿网络，减少了外部元件数量，还具备输出放电功能。此外，它还拥有过流保护、过温保护和短路保护等多种保护特性，可有效保护设备免受各种故障情况的影响。SGM660采用绿色WLCSP - 0.9×1.3 - 6B封装。

二、产品特性

2.1 电压范围与调节

• 输入电压范围：2.8V至5.5V，能适应多种电源环境。
• 可调输出电压：-0.8V至 - 5.2V，以0.1V为步长进行调节，可满足不同应用的需求。

  2.2 可编程特性

• 开关电流限制：提供810mA（默认）、620mA、435mA三种可编程选项，方便根据实际负载情况进行调整。
• 开关频率：支持1.8MHz、1.6MHz（默认）、1.4MHz三种可编程频率，有助于优化电路性能。

  2.3 其他特性

• 内部软启动功能：可限制浪涌电流，保护电路元件。
• 无需外部补偿：简化了电路设计。
• 低关机电流：最大仅为1μA，降低了功耗。

三、应用领域

SGM660适用于多种应用场景，如传感器和调制器偏置、放大器和数据转换器的负偏置电源以及离散LCD偏置等。在这些应用中，SGM660能够提供稳定的负输出电压，确保设备的正常运行。

四、典型应用电路

典型应用电路中，输入电压范围为2.8V至5.5V，输出电压范围为 - 0.8V至 - 5.2V。电路中使用了4.7μH的电感L，输入电容CIN为10μF，输出电容COUT为10μF。通过合理选择这些元件的值，可以优化电路的性能。

五、电气特性

5.1 基本参数

• 输入电压范围：2.8V至5.5V。
• 关机电流：在V_SWIRE = 0V，V_IN = 5.5V，T_J = +25℃条件下，典型值为0.1μA，最大值为1.0μA。
• 静态电流：在V_SWIRE = 1.8V，V_IN = 5.5V，非开关状态，T_J = +25℃条件下，典型值为270μA，最大值为350μA。

  5.2 其他参数

  还包括输入欠压锁定阈值、欠压锁定迟滞、上电消隐时间、逻辑高低电平电压、SWIRE引脚泄漏电流等参数，这些参数共同保证了芯片的稳定运行。

六、典型性能特性

6.1 波形特性

通过给出的软启动和软关断波形、典型开关波形、负载瞬态和短路波形等，可以直观地了解芯片在不同工作条件下的性能表现。

6.2 效率与负载特性

效率与负载电流、输出调节、最大负载电流与输入电压、无负载电源电流与输入电压等特性曲线，为工程师在设计电路时提供了重要的参考依据。

七、时序要求

在T_J = +25℃条件下，SWIRE接口有初始化时间、关机时间周期、脉冲高电平时间周期、脉冲低电平时间周期和数据存储/接受时间周期等时序要求。了解这些时序要求对于正确使用SWIRE接口进行编程和控制至关重要。

八、功能框图与详细描述

8.1 控制方案

SGM660采用峰值电流模式控制方案，能提供出色的线路和负载瞬态响应，同时所需输出电容最小。但由于占空比受最小导通时间限制，在某些情况下Vout的纹波会增大。

8.2 保护功能

• 欠压锁定：内置欠压锁定功能（UVLO），当输入电压过低时，会禁用设备，保护芯片安全。
• 热关断：当结温超过 + 160℃（典型值）时，设备停止开关并关闭所有输出；当温度降至 + 140℃（典型值）时，设备会以相同的编程电压和序列重新启动。
• 短路保护：峰值电流模式控制具有固有的过流保护功能，当发生短路时，高端FET的电流达到限制值，设备停止开关，防止损坏。

  8.3 数字接口

  通过SWIRE数字接口，可对负输出电压Vout进行编程，以0.1V为步长调节。如果不需要编程，SWIRE引脚可作为标准使能引脚使用。

  8.4 设备复位

  电源复位可将设备重置为默认设置。如果向SWIRE引脚施加63个脉冲，所有数字设置将恢复为默认值。

九、应用信息

9.1 电感选择

电感选择的重要因素包括电感值（L）、饱和电流（IsAT）、RMS额定值（IRMS）、直流电阻（DCR）和尺寸。可通过相关公式计算电感峰值电流（IL_MAX）和峰 - 峰纹波电流（ΔIL），选择合适的电感。

9.2 电容选择

SGM660在输入和输出侧只需一个陶瓷电容即可正常工作。由于陶瓷电容存在直流降额特性，需要确保在工作条件下有足够的电容值。建议输入使用额定电压为6.3V或更高、有效电容最小为3.5µF的陶瓷电容，输出有效电容范围为3.5µF至24µF，额定电压最小为6.3V。

十、封装与订购信息

SGM660采用WLCSP - 0.9×1.3 - 6B封装，工作温度范围为 - 40℃至 + 125℃。同时，文档还提供了封装外形尺寸、推荐焊盘图案、卷带和卷轴信息以及纸箱尺寸等详细信息，方便工程师进行电路板设计和生产。

SGM660作为一款性能卓越的同步反相降压 - 升压转换器，在电子设计中具有广泛的应用前景。电子工程师们在实际设计过程中，可根据具体需求合理选择和使用该芯片，以实现高效、稳定的电源管理。大家在使用SGM660的过程中，有没有遇到过一些特别的问题或者有独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。