AP2952AS8PRG 单片同步整流降压稳压器2A18V-ap2952资料_骊微电子.pdf

AP2952Chipown 2A,18V 同步整流降压转换器同步整流降压转换器 概述概述AP2952是一款单片同步整流降压稳压器，它集成了导通阻抗130m的MOSFET，可以在很宽的输入电压范围（4.75V-18V）内提供2A的负载能力。电流模式控制使其具有很好的瞬态响应和单周期内的限流功能。可调的软启动时间能避免开启瞬间的冲击电流，在停机模式下，输入电流小于1uA。AP2952封装为SOP8,同时提供了紧凑的系统方案，可以最大限度的减少外围元件。应用应用?分立式电源系统?网络系统?FPGA,DSP,ASIC电源?绿色电子产品?笔记本电脑特性特性?2A输出电流?输入电压范围4.75V到18V?内部集成130m的功率MOSFET?输出可调范围为0.925V到15V?效率可达95%?可调软启动时间?外围使用低ESR瓷片电容可保证其稳定工作?固定的450kHz工作频率?每个周期内都有限流功能?具有欠压保护功能?散热能力较强的SOP8封装封装封装SOP8 典型应用电路图典型应用电路图 图1 典型应用电路图 典型效率曲线典型效率曲线 vs Io(Vo=5V)010203040506002004006008001000 1200 1400 1600(%)7080901001800 2000Io(mA)Vin=9VVin=12VVin=18V图2 典型效率曲线深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商深圳市骊微电子科技有限公司AP2952Chipown 软启动时间CSS=0.1F 15 ms 热关断160 C 注注1:超过这些额定值可能会损坏器件。注注2：1平方英寸含1盎司铜测算。注注3：在超出器件工作范围条件下，该器件不能保证功能。典型性能特征典型性能特征通道1:EN,通道2:VO VIN=12V,VO=3.3V,IO=0 软启动关断纹波 瞬态响应(Iout=0-2A)订货信息订货信息订购代码标记订购代码标记 封装封装AP2952S8T 2952 XXXX1SOP8&IC tube AP2952S8R 2952 XXXX1SOP8&Embossed tape AP2952S8TG22952 XXXX1SOP8&IC tube AP2952S8RG22952 XXXX1SOP8&Embossed tape 1.XXXX=日期代码2.G=绿色封装深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商深圳市骊微电子科技有限公司AP2952Chipown 最坏的情况发生在V =2V时，其中I =I/2。INOUTCINLOAD为了简化，选择输入电容器的RMS电流额定值必须高于最大负载电流的一半。输入电容可以是电解，钽或瓷片电容。当使用电解或钽电容器时，一个小型的高品质陶瓷电容，例如 0.1F，应当尽可能的靠近芯片。在使用陶瓷电容器时，确保他们有足够的容量，以提供足够电荷，防止过多的输入电压纹波。对于低ESR电容器输入电压纹波可以估算：C1 是输入电容值 输出电容输出电容输出电容需要保持直流输出电压。建议陶瓷，钽，低ESR电解电容器。低ESR电容器是保持低输出电压纹波的最佳选择。输出电压纹波可估计：C2 是输出电容值，RESR是输出电容等效串联电阻（ESR）值。在陶瓷电容的情况下，开关频率下阻抗主要取决于电容值。输出电压纹波的主要原因是由于电容值。为了简化，输出电压纹波可近似为：在钽或电解电容器的情况下，ESR在开关频率时主导着阻抗。为了简化，输出纹波可近似为：输出电容的特点也影响到调节系统的稳定性。AP2952在广泛范围的电容值和ESR值下是可优化的。为了使AP2952 正常运行，输出端可以并联一个电解电容。补偿元件补偿元件AP2952 采用便于补偿和快速瞬态响应的电流模式控制。通过控制COMP脚控制系统稳定性和快速瞬态响应。COMP引脚是内部跨导误差放大器的输出。串联阻容组合设置了一个零极点的组合来控制控制系统的特性。电压反馈的闭环直流增益由下式给出：其中VFB为反馈电压，0.925V。AVER是误差放大器电压增益，GCS是电流侦测跨导，RLOAD是负载电阻。该系统有两个重要极点。其一是来于补偿电容（C3）和误差放大器的输出电阻，另一个是来于输出电容和负载电阻。这些极点位于：误差放大器的跨导该系统有一个重要零点，来于补偿电容（C3）及补偿电阻器（R3）。零点位于：如果输出电容是一个大电容和/或高ESR的值，该系统可能有另一个重要零点。由于ESR和输出电容的电容值，零点位于：在这种情况下，由补偿电容（C6，COMP到GND之间所接的额外电容）和补偿电阻器（R3）设置的第三个极点用于补偿在环增益中的ESR零点的影响。这极点位于：补偿设计是为了构造转换器传递功能来得到预期想要的环路增益。系统反馈环路处的穿越频率拥有一致的增益是重要的。较低的穿越频率导致较慢的线性度和负载瞬态响应，而较高的穿越频率可能会导致系统不稳定。一个好的经验法则是设置穿越频率低于开关频率的十分之一。为了优化补偿元件，可以使用下面的处理流程。1 选择补偿电阻器（R3）来设置所需的穿越频率。由以下公式确定R3 的值：是理想的穿越频率，通常低于开关频率的十分之一。2 选择补偿电容（C3），以达到预期的相位裕度。对于典型电感值的应用，设置补偿零点，fZ1，低于四分之一的穿越频率从而提供了足够的相位裕度。确定的C3 值由下面的公式：深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商深圳市骊微电子科技有限公司AP2952Chipown R3 是补偿电阻 3确定是否需要第二个补偿电容（C6）。如果输出电容的ESR零点位于不到开关频率一半的位置，或下列关系是有效的，这是必需的。如果是这样的话，然后添加第二个补偿电容（C6）来设置在ESR零点位置的极点FP3。由方程确定C6 值：外部自举二极管 外部自举二极管 加入外部自举二极管可以提高效率，外部自举二极管的应用条件如下：输出电压为5V或3.3V;且 占空比较高:D=VOUT/VIN 65%在这种情况下，建议在输出电压和BS脚之间接一个自举二极管，如图 4 所示：图 4 加入外部自举二极管提高效率 建议自举二极管为 1N4148，自举电容为 0.11uF。EN 脚外围元件配置脚外围元件配置 在系统应用中，如果只需要 AP2952 自动开关机，在 Vin和 EN 脚之间接 100K 的电阻，如图 5 所示。EN 脚内部5.8V 的稳压管将 EN 脚的最高电压嵌位在 5.8V。图 5 自动开关机 如果通过 MCU 的 I/O 口控制 AP2952 的开关机，MCU的I/O口输出的5V或者3.3V的逻辑控制信号可通过1K的电阻直接和 AP2952 的 EN 脚相接，如图 6 所示。图 6 外部 MCU 控制 AP2952 开关机 如果在EN端串入机械滑动开关SW来控制AP2952的开关机，为防止开关 SW 引起的电压抖动和尖峰电压，如图 7 所示，在开关 SW 和 EN 脚之间接 39K 的电阻 R4，并且在 EN 脚和 GND 之间接 0.1uF 电容 C7，组成一个时间常数约为 4ms 的低通滤波器，确保 EN 脚不受到干扰。图7 使用机械滑动开关控制AP2952开关机深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商深圳市骊微电子科技有限公司AP2952Chipown 封装信息封装信息SOP8symbol min(mm)max(mm)symbol min(mm)max(mm)A 4.95 5.15 C3 0.05 0.20 A1 0.37 0.47 C4 0.20TYP A21.27TYPD1.05TYPA3 0.41TYP D1 0.40 0.60 B 5.80 6.20 R1 0.07TYP B1 3.80 4.00 R2 0.07TYP B25.0TYP117TYPC 1.30 1.50 213TYPC1 0.55 0.65 308C2 0.55 0.65 412TYP重要声明 重要声明 芯朋微电子股份有限公司保留更改规格的权利，恕不另行通知。芯朋微电子股份有限公司对任何将其产品用于特殊目的的行为不承担任何责任，芯朋微电子股份有限公司没有为用于特定目的产品提供使用和应用支持的义务。芯朋微电子股份有限公司不会转让其专利许可以及任何其他的相关许可权利。深圳市骊微电子科技有限公司芯朋微代理商深圳市骊微电子科技有限公司