【導(dǎo)讀】SGM61230是圣邦微電子推出的一顆輸入電壓4.5V至28V、連續(xù)輸出電流3A的同步降壓轉(zhuǎn)換器，包括兩個(gè)集成開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)管、內(nèi)部回路補(bǔ)償和內(nèi)部5ms軟啟動(dòng)，有效減少元件使用數(shù)量。跳頻模式用來實(shí)現(xiàn)最大化輕載效率和降低功率損耗；66mΩ高側(cè)N溝道MOSFET的逐周期電流限制功能可以保護(hù)過載條件下的轉(zhuǎn)換器，并通過36mΩ低側(cè)MOSFET續(xù)流電流限制功能來防止電流失控。
圖1 5V/3A參考設(shè)計(jì)
典型特征
● 4.5V至28V寬輸入電壓范圍
● 集成66mΩ和36mΩ MOSFET，用于3A連續(xù)輸出電流
● 2μA關(guān)斷電流，25μA靜態(tài)電流
● 內(nèi)部5ms軟啟動(dòng)
● 固定410kHz開關(guān)頻率
● 內(nèi)部PWM和跳頻模式
● 峰值電流模式控制
● 內(nèi)部回路補(bǔ)償
● 兩個(gè)MOSFET的過電流保護(hù)
● 過電壓保護(hù)
● 熱關(guān)機(jī)
● -40℃至+125℃工作溫度范圍
● 綠色TSOT-23-6封裝
核心特點(diǎn)
抗過載特性是SGM61230最突出的特點(diǎn)之一。與市場(chǎng)同規(guī)格產(chǎn)品相比，SGM61230在遭遇過載情況時(shí)不會(huì)立即觸發(fā)打嗝或電流折返保護(hù)，能維持在最大峰值電流控制默認(rèn)的狀態(tài)下持續(xù)輸出，確保系統(tǒng)在極限條件下可以持續(xù)提供負(fù)載輸出，直到產(chǎn)品熱保護(hù)，這極大地支撐了系統(tǒng)最大運(yùn)行狀態(tài)，并防止系統(tǒng)突發(fā)負(fù)載輸出不夠而產(chǎn)生宕機(jī)現(xiàn)象。
這意味著在輕微過載情況下，SGM61230也能持續(xù)最大負(fù)載輸出，直到系統(tǒng)恢復(fù)正常負(fù)載。即便系統(tǒng)持續(xù)過載，SGM61230也會(huì)持續(xù)最大能力輸出，直到芯片熱保護(hù)或者負(fù)載解除。
同步的架構(gòu)在內(nèi)部集成了高側(cè)（66mΩ）和低側(cè)（36mΩ）MOSFET，較低的RON可以優(yōu)化產(chǎn)品的輸出效率。芯片通過使用內(nèi)部補(bǔ)償電壓控制高側(cè)MOSFET的關(guān)斷和低側(cè)MOSFET的開啟，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流模式的控制。在每個(gè)周期中，開關(guān)電流會(huì)與由內(nèi)部補(bǔ)償電壓產(chǎn)生的參考電流進(jìn)行比較。當(dāng)峰值開關(guān)電流與參考電流相交（Intersect）時(shí)，高側(cè)開關(guān)關(guān)閉。與此同時(shí)，當(dāng)?shù)蛡?cè)MOSFET打開時(shí)，傳導(dǎo)電流會(huì)受到內(nèi)部電路監(jiān)測(cè)。正常運(yùn)行期間，低側(cè)MOSFET為負(fù)載提供源極電流（Source Current）。在每個(gè)時(shí)鐘周期結(jié)束時(shí)，將低側(cè)MOSFET源極電流與內(nèi)部設(shè)定的低側(cè)源極電流限值進(jìn)行比較。當(dāng)電感谷電流超過低側(cè)源電流限值，在下一個(gè)周期內(nèi)高側(cè)MOSFET不會(huì)導(dǎo)通，而低側(cè)MOSFET繼續(xù)保持導(dǎo)通。如下圖所示，當(dāng)電感谷電流低于低側(cè)源極電流限制時(shí)，高側(cè)MOSFET會(huì)再次開啟。
圖2 通過MOSFET進(jìn)行過電流保護(hù)
SGM61230雖采用410kHz固定頻率PWM控制方式，但得益于跳頻模式，其在輕載模式下也能實(shí)現(xiàn)高效率。具體而言，當(dāng)電感峰值電流低于500mA時(shí)，芯片會(huì)認(rèn)為負(fù)載是輕載且能根據(jù)負(fù)載電流情況逐漸降低開關(guān)頻率，從而實(shí)現(xiàn)輕載高效。表1及圖3、圖4的數(shù)據(jù)展示了這一特點(diǎn)。
表1 不同輸出電流時(shí)SGM61230效率
圖3 不同輸出電流時(shí)SGM61230效率曲線
圖4 SGM61230輕載時(shí)效率曲線
白色家電、機(jī)頂盒、數(shù)字電視、打印機(jī)、以及工業(yè)中的12V分布式電源總線供電是SGM61230的主要應(yīng)用領(lǐng)域，憑借具備出色的抗過載性能、高效、小尺寸封裝等諸多優(yōu)勢(shì)，正成為國(guó)產(chǎn)高性價(jià)比模擬芯片的首選物料。
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