2毛钱不到的2A同步降压DCDC电压6V频率1.5MHz电感2.2uH封装SOT23-5芯片MT3520B

前言

2A,2.3V-6V输入,1.5MHz 同步降压转换器,批量价格约0.18元
MT3520B 封装SOT23-5 丝印AS20B5

MT3520B 封装SOT23-5 丝印AS20B5

特征

高效率:高达 96%
1.5MHz恒定频率操作
2A 输出电流
无需肖特基二极管
2.3V至6V输入电压范围
输出电压低至 0.6V
PFM 模式可在轻负载下实现高效率
压差操作中的100%占空比
低静态电流:40μA
短路保护
热故障保护
浪涌电流限制和软启动
<1μA 关断电流
SOT23-5封装

应用

蜂窝和智能手机
无线和DSL调制解调器
PDA的
便携式仪器
数码相机和摄像机
PC卡

一般描述

MT3520B是一款1.5MHz恒定频率、电流模式降压转换器。它非常适合需要单节锂离子电池高达 2A 的超高电流的便携式设备,同时在峰值负载条件下仍能实现 90% 以上的效率。该MT3520B还可以以 100% 占空比运行,以实现低压差操作,从而延长便携式系统的电池寿命,而轻负载操作则为噪声敏感型应用提供非常低的输出纹波。该MT3520B可在 2.3V 至 6V 输入电压范围内提供高达 2A 的输出负载电流,输出电压可调节至 0.6V。高开关频率较大限度地减小了外部元件的尺寸,同时保持了较低的开关损耗。
内部斜率补偿设置允许器件以较小的电感值工作,以优化尺寸并提供高效工作。该 MT3520B 采用扁平 6 引脚 SOT 封装,并提供可调版本。
该器件提供两种工作模式:PWM 控制和 PFM 模式开关控制,可在更宽的负载范围内实现高效率。

典型应用

基本应用电路

图 1. 基本应用电路

绝对最大额定值 (注 1)

输入电源电压-0.3V至6.5V
EN,FB电压-0.3V至(VIN+0.3V)
SW电压-0.3V至(VIN+0.3V)
功耗0.6瓦
热阻 θJC130°C/W
热阻 θJA250°C/W
结温(注2150°摄氏度
工作温度范围-40°C 至 85°C
引线温度(焊接,10s300°摄氏度
储存温度范围-65°C 至 150°C
ESD HBM(人体模式2kV
ESD MM(机器模式)200V

包装/订单信息

在这里插入图片描述

MT3520B 封装SOT23-5
订单零件编号包装顶部标记
MT3520BSOT23-5型AS20B5

PIN 说明

引脚名称引脚编号描述
EN1芯片使能引脚。驱动EN高于1.5V以打开器件。驱动 EN 低于 0.3V 将其关闭。不要让 EN 漂浮。
GND2模拟接地引脚。
SW3电源开关输出。它是与电感器的开关节点连接。该引脚连接到内部P沟道和N沟道MOSFET开关的漏极。
VIN4模拟电源输入引脚。
FB5输出电压反馈引脚。内部电阻分压器将输出电压分压,以便与内部基准电压进行比较。

电气特性(注3)

(除非另有说明,否则VIN=VEN=3.6V,VOUT=1.8V,TA = 25°C。

参数相关规定打字最大单位
输入电压范围2.36V
UVLO阈值1.71.92.1V

功能框图

MT3520B框图

图2.MT3520B框图

功能描述

该MT3520B是一款高输出电流单片开关模式降压DC-DC转换器。该器件工作在 1.5MHz 固定开关频率,并采用斜率补偿电流模式架构。该降压型DC-DC转换器可在VIN = 3.6V时提供高达2A的输出电流,输入电压范围为2.3V至6V。它最大限度地减小了外部元件尺寸,并优化了重负载范围内的效率。斜率补偿使器件能够在更宽的电感值范围内保持稳定,因此可以使用具有较低 DCR 的较小值(1μH 至 4.7μH)来实现更高的效率。输出端只需要一个小的旁路输入电容。可调输出电压可通过外部反馈进行编程,以达到任何电压,范围从 0.6V 到接近输入电压。它使用内部MOSFET来实现高效率,并且通过使用0.6V的内部基准电压源可以产生非常低的输出电压。在压差操作时,转换器占空比增加到 100%,输出电压跟踪输入电压减去 P 沟道高侧 MOSFET 和电感 DCR 的低 RDS(ON) 压降。内部误差放大器和补偿提供出色的瞬态响应、负载和线性调整率。内部软启动消除了施加使能或输入电压时的任何输出电压过冲。

设置输出电压

图1显示了MT3520B的基本应用电路。MT3520B可以进行外部编程。图1中的电阻R1和R2对输出进行编程,使其在高于0.6V的电压下进行调节。为了限制外部反馈电阻串所需的偏置电流,同时保持良好的抗噪性,R2的最小建议值为59kΩ。虽然较大的值会进一步降低静态电流,但也会增加反馈节点的阻抗,使其对外部噪声和干扰更加敏感。表1总结了各种输出电压下的电阻值,其中R2设置为59kΩ以获得良好的抗噪性,或设置为316kΩ以降低空载输入电流。
外部电阻器根据以下公式设置输出电压:
V O U T = 0.6 × ( 1 + R 1 R 2 ) V_{OUT} =0.6 \times (1+ \frac{R_1}{R_2}) VOUT=0.6×(1+R2R1)
R 1 = ( V O U T 0.6 − 1 ) × R 2 R1=( \frac{V_{OUT}}{0.6}-1) \times R2 R1=(0.6VOUT1)×R2

表1显示了不同输出电压设置下的电阻选择。

VOUT(V) (伏特)R2=59kΩ/R1(kΩ )R2=316kΩ/R1(kΩ )
0.8V19.6kΩ105kΩ
0.9V29.4kΩ158kΩ
1.0V39.2kΩ210kΩ
1.1V49.9kΩ261kΩ
1.2V59.0kΩ316kΩ
1.3V68.1kΩ365kΩ
1.4V78.7kΩ422kΩ
1.5V88.7kΩ475kΩ
1.8V118kΩ634kΩ
1.85V124kΩ655kΩ
2.0V137kΩ732kΩ
2.5V187kΩ1000kΩ
3.3V267kΩ1430kΩ

表 1:不同输出电压设置的电阻选择(标准 1% 电阻代替计算值)。

应用信息

电感器选型

对于大多数设计,MT3520B采用1μH至4.7μH的电感工作。 低电感值在物理上较小,但需要更快的开关速度,这会导致一些效率损失。
电感值可由以下公式推导出:
L = V O U T × ( V I N − V O U T ) V I N × Δ I L × f o s c ) L = \frac{V_{OUT} \times (V_{IN} - V_{OUT})}{V_{IN} \times Δ I_L \times f_{osc}}) L=VIN×ΔIL×foscVOUT×(VINVOUT))
其中 Δ IL 是电感纹波电流。大值电感器可产生较低的纹波电流,而小值电感器可产生高纹波电流。
为了获得最佳的电压定位负载瞬变,请选择DC串联电阻在50mΩ至150mΩ范围内的电感器。

零件编号值 (uH)DCR (最大Ω)最大直流电流(A)尺寸:长高(mm3)
Sumida CDRH5D162.228.735.8x5.8x1.8
3.335.62.6
4.7193.48.3×8.3×3.0
Sumida CDRH5D162.2233.35.2x5.2x3.0
3.3292.6
4.7392.1

表2.推荐表面贴装电感器

输入电容选择

输入电容可降低从输入端汲取的浪涌电流和来自器件的开关噪声。 开关频率下的输入电容阻抗应小于输入源阻抗,以防止高频开关电流传递到输入端。

必须使用尺寸为最大RMS电流的低ESR输入电容器。强烈建议使用具有 X5R 或 X7R 电介质的陶瓷电容器,因为它们具有低 ESR 和小温度系数。对于大多数应用,一个22μF的陶瓷电容器就足够了。较大的值可用于改进输入电压滤波。

输出电容选型

输出电容需要保持输出电压纹波较小,并确保稳压环路稳定性。输出电容在开关频率下必须具有低阻抗。推荐使用具有 X5R 或 X7R 电介质的陶瓷电容器,因为它们具有低 ESR 和高纹波电流额定值。输出纹波 Δ VOUT 由下式决定:
22μF 陶瓷可以满足大多数应用。

PCB布局建议

在布置印刷电路板时, 应使用以下检查以确保MT3520B正常运行.在布局中检查以下内容:
电源走线,包括 GND 走线、SW 走线和 VIN 走线,应保持短、直接和宽
CIN 的 (+) 板是否尽可能紧密地连接到 VIN。该电容器为内部功率MOSFET提供交流电流。
使交换节点 SW 远离敏感的 VOUT 节点。
保持 CIN 和 COUT 的 (-) 板尽可能靠近。
MT3520B PCB建议布局

图3. MT3520B PCB建议布局

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