前言
概述
SY8120I是一款高效率、同步降压型 DC/DC 转换器，能够提供 2A 负载电流。该SY8120I可在 4.2V 至 18V 的宽输入电压范围内工作，并集成了主开关和同步开关，具有非常低的 RDS（ON），以最大限度地降低导通损耗。
该SY8120I采用即时PWM架构，可实现高降压应用的快速瞬态响应和轻负载下的高效率。此外，该器件在 500kHz 的伪恒定频率下工作，以较大限度地减小电感器和电容器的尺寸。
特性
内部开关（顶部/底部）的低 RDS（ON）：130mΩ/105mΩ
4.2-18V输入电压范围
2A 输出电流能力
500kHz 开关频率最大限度地减少了外部元件
采用 10μF COUT 和 1.5μH 电感器时保持稳定
即时PWM架构，实现快速瞬态响应
内部软启动功能可限制浪涌电流
逐周期峰/谷电流限制
Hic-cup 模式输出短路保护
具有自动恢复功能的热关断功能
紧凑型封装 SOT23-6
应用
机顶盒
便携式电视
DSL调制解调器
液晶电视
IP 凸轮
联网
典型应用
引脚排列（顶视图）
| 引脚名称 | 引脚编号 | 引脚说明 |
|---|---|---|
| BS | 1 | 自举引脚。为高侧栅极驱动器供电。在BS和LX引脚之间连接一个0.1μF陶瓷电容。 |
| GND | 2 | 电源接地引脚。 |
| FB | 3 | 输出反馈引脚。将此引脚连接到输出电阻分压器的中心点（如图1所示），以设置输出电压：VOUT=0.6×（1+RH/RL）。 |
| EN | 4 | 启用控制。拉高以打开。请勿让此引脚浮空。 |
| IN | 5 | 输入引脚。使用至少一个 10μF 陶瓷电容器将此引脚去耦到 GND 引脚。 |
| LX | 6 | 电感器引脚。将此引脚连接到电感器的开关节点。 |
绝对最大额定值
电源输入电压 — -0.3V 至 19V
推荐操作条件
电源输入电压 – 4.2V 至 18V
操作
SY8120I是一款高效率、500kHz同步降压型DC/DC稳压器，能够提供高达2A的负载电流。它可以在 4.2V 至 18V 的宽输入电压范围内工作，并集成了主开关和同步开关，具有非常低的 RDS（ON），以最大限度地降低导通损耗。该SY8120I采用即时PWM架构，可实现高降压应用的快速瞬态响应和轻负载下的高效率。
该SY8120I提供保护功能，例如逐周期电流限制和热关断保护。SY8120I将检测输出电压条件以进行故障保护。
应用信息
由于SY8120I中的集成度高，基于该稳压器的应用电路相当简单。只需选择输入电容 CIN、输出电容 COUT、输出电感 L 和反馈电阻（RH 和 RL）即可满足目标应用规格。
反馈电阻分压器 RH 和 RL 选择 RH 和 RL 以设置正确的输出电压。
为了最大限度地降低轻负载下的功耗，希望为 RH 和 RL 选择较大的电阻值。强烈建议两个电阻的值在10kΩ至1MΩ之间。如果VOUT为3.3V，则选择RH=100k，则使用以下公式，RL可以计算为22.1k：
R L = 0.6 V V O U T − 0.6 V × R H R_L= \frac{0.6V}{V_{OUT}-0.6V} \times R_H RL=VOUT−0.6V0.6V×RH
输入电容 CIN
流过输入电容的纹波电流计算公式为：
将典型的 X5R 或更高等级的陶瓷电容器放置在非常靠近 IN 和 GND 引脚的位置，以最大限度地减少潜在的噪声问题。应注意尽量减小由CIN和IN/GND引脚形成的环路面积。在这种情况下，建议使用10μF低ESR陶瓷电容器。
输出电容COUT
选择输出电容是为了满足输出纹波噪声要求。在选择该电容器时，必须同时考虑稳态纹波和瞬态要求。为获得最佳性能，建议使用 X5R 或额定电压为 16V、电容大于 10μF 的更高等级的陶瓷电容器。
输出电感 L
在选择这种电感器时，有几个考虑因素。
1） 选择电感以提供所需的纹波电流。建议选择纹波电流为最大输出电流的40%左右。电感的计算公式为：
L = V O U T ( 1 − V O U T / V I N , M A X ) F S W × I O U T , M A X × 40 % L= \frac{V_{OUT}(1-V_{OUT}/V_{IN,MAX})}{F_{SW} \times I_{OUT,MAX} \times 40 \%} L=FSW×IOUT,MAX×40%VOUT(1−VOUT/VIN,MAX)
其中Fsw为开关频率，IOUT，MAX为最大负载电流。
该SY8120I对不同的纹波电流幅度具有相当的容忍度。因此，电感的最终选择可以略微偏离计算值，而不会显著影响性能。
2）电感器的饱和电流额定值必须选择大于满载条件下的电感器峰值电流。
I S A T , M I N > I O U T , M A X + V O U T ( 1 − V O U T / V I N , M A X ) 2 × F S W × L I_{SAT,MIN} > I_{OUT,MAX}+ \frac{V_{OUT}(1-V{OUT}/V_{IN,MAX})}{2 \times F_{SW} \times L} ISAT,MIN>IOUT,MAX+2×FSW×LVOUT(1−VOUT/VIN,MAX)
3） 电感器的DCR和开关频率下的磁芯损耗必须足够低，以达到所需的效率要求。最好选择DCR<50mΩ的电感器，以实现良好的整体效率。
软启动
该SY8120I具有内置软启动功能，用于控制输出电压的上升率，并限制 IC 启动期间的输入电流浪涌。典型的软启动时间为 1ms。
外部 Bootstrap 电容器
该电容器为内部高端 MOSFET 提供栅极驱动器电压。建议在BS引脚和LX引脚之间连接100nF低ESR陶瓷电容器。
负载瞬态注意事项
该SY8120I集成了补偿组件，以实现良好的稳定性和快速瞬态响应。
添加一个与 RH 并联的小型陶瓷电容器将进一步加快负载瞬态响应。
OCP 和 SCP 保护方法
如果高侧功率 FET 电流高于峰值电流限制阈值，则高侧功率 FET 将关闭，低侧功率 FET 将导通。
如果低侧 FET 电流高于谷值电流限制阈值，则低侧 FET 将继续导通，直到低侧 FET 电流降至谷值电流限制阈值以下。因此，峰值电流和谷值电流都是有限的。如果负载电流在这些条件下继续增加，输出电压将下降。当输出电压低于调节电平的 33% 时，将检测到输出短路，并且 IC 将以高插杯模式运行。hic-cup 导通时间为 1.4ms，hic-cup 关闭时间为 5.2ms。如果硬短路被移除，IC将恢复正常工作。
启用和调整欠压锁定
EN 引脚具有精确的上升和下降阈值，它通过连接外部电阻分压器提供可编程的 ON/OFF 控制。一旦EN引脚电压超过上升阈值，该器件将开始工作。
如果EN引脚电压被拉低至下降阈值以下，稳压器将停止开关并进入关断状态。
不建议直接连接EN和IN。
如果EN被IN拉高，则应使用1kΩ至1MΩ范围内的电阻。
版面设计
SY8120I的版面设计相对简单。为了获得最佳效率并最小化噪声问题，我们应将以下元件放置在靠近IC的位置：
CIN、L、RH 和 RL。
1） 希望最大限度地扩大连接到GND引脚的PCB铜面积，以实现最佳的散热和噪声性能。 如果电路板空间允许，则非常需要接地层。
2） CIN必须靠近IN和GND引脚。必须最小化由CIN和GND形成的环路区域。
3） 必须最小化与LX引脚相关的PCB铜面积，以避免潜在的噪声问题。
4） 元件 RH 和 RL，以及连接到 FB 引脚的走线不得与 PCB 布局上的 LX 网络相邻，以避免噪声问题。
5） 如果与EN引脚接口的系统芯片在关断模式下具有高阻抗状态，并且IN引脚直接连接到锂离子电池等电源，则希望在EN和GND引脚之间添加一个下拉1MΩ电阻，以防止噪声在关断模式下错误地导通稳压器。
