升壓IC之SX1308的SX1308應用電路圖與SX1308升壓電路圖

2020-12-04 電子發燒友

升壓IC之SX1308的SX1308應用電路圖與SX1308升壓電路圖

發表於 2020-09-10 14:09:01

　　升壓IC之電流模式升壓變換器SX1308的深度解析，升壓IC即升壓晶片，想必大家均具備一定了解。下面小編將主要為大家分享一下SX1308升壓晶片：

　　升壓ICSX1308簡介

　　SX1308是一款固定頻率， SOT23-6封裝的電流模式升壓變換器，高達1.2MHz的工作頻率使得外圍電感電容可以選擇更小的規格。內置軟啟動功能減小了啟動衝擊電流。SX1308輕載時自動切換至PFM模式。SX1308包含了輸入欠壓鎖定，電流限制以及過熱保護功能。小尺寸的封裝給PCB省下更多的空間。

　　特性

　　1、內部集成80mQ功率MOSFET

　　2、2V到24V的寬輸入電壓範圍

　　3、1.2MHz固定頻率工作

　　4、內部4A電流限制

　　5、可調輸出電壓

　　6、晶片內部補償，簡化外圍元件總數

　　7、輸出電壓最高支持到28V

　　8、高效率：最高可達97%

　　9、自動PFM

　　10、SOT23-6 封裝





設置輸出電壓

　　通過調整反饋分壓電阻R1和R2來設置輸出電壓：




註：

　　Vout：輸出電壓

　　VREF ：反饋電壓（0.6V）

　　R1 ： 。上邊分壓電阻

　　R2 ：下邊分壓電阻，R2的合適值為10kQ

　　電感選擇

　　採用輸出電壓VouT與輸入電壓VIN的比值可迅速估算出佔空比D：




考慮到二極體D1的正向壓降造成的功耗，跨接在內置NMOS開關上的壓降， 電感直流電阻RDCR.上的壓降和開關損耗，根據實際工作佔空比，可以計算出更精確的轉換效率：




其中η是SX1308工作效率。

　　電感值確定了輸入紋波電流。感值大則紋波電流小，感值小則紋波電流大，但感值過大或過小都會增加電感上的功耗。




註：

　　VIN：輸入電壓

　　VOUT：輸出電壓

　　IIN：輸入電流

　　IOUT：輸出電流

　　FSW：開關頻率

　　γ：紋波係數（0.1~0.3）

　　電感峰值電流為：




ILPK 必須確保小於晶片限流值（4A）。

　　選擇電感時，首先確保電感峰值電流 ILPK 小於電感飽和電流 ISAT，因為電感飽和會導致電感值驟降並影響晶片正常工作。考慮到SX1308的工作效率，選擇具有較低串聯電阻 RDCR 的電感可得到更高的工作效率。

　　輸入電容選擇

　　在開關瞬態期間為確保 VIN 不會下降太多，輸入電容是很有必要的，輸入電容的主要規格是電容值，電壓值，RMS 電流額定值和 ESL（等效串聯電感）。推薦採用的輸入電容值為 10uF~47uF，具體取決於應用情況。

　　選擇電容時，需要確認在工作電壓和工作溫度範圍內電容值是否產生任何明顯變化。

　　強烈推薦採用 X7R 或者 X5R 的多層陶瓷電容（MLCC），其對於輸入輸出電容而言都是較好的選擇，它們都具有極低的 ESL 值。

　　輸出電容選擇

　　SX1308的工作頻率允許採用陶瓷輸出電容，且無需對瞬態響應做出折衷。陶瓷電容允許更高的電感紋波電流，同時不會明顯增加輸出紋波電壓。

　　輸出電容的選擇基於所需紋波和瞬態響應，負載瞬態的初始電流主要由輸出電容提供，因此輸出阻抗能確定最大的電壓擾動，轉換器的輸出紋波是關於電容的容抗及其等效串聯阻抗 ESR 的一個函數。




當採用 MLCC 電容時，其 ESR 值一般會表現得足夠低，使得電容紋波佔據主導地位，當該情況發生時，輸出紋波近似為正弦波。

　　輸出電容同樣推薦採用 X7R 或者 X5R 的多層陶瓷電容 MLCC，因為其能夠旁路高頻噪聲。特定數量的開關邊沿噪聲會沿著寄生電容從電感耦合到輸出端，陶瓷電容可以旁路該噪聲，而鉭電容則做不到。因為輸出電容是影響控制環路穩定性的兩個外置器件之一，大多數的應用都需要最小值為 4.7uF 的輸出電容。

　　PCB 布線注意事項

　　為使SX1308工作在最佳狀態，需要滿足下述LAYOUT 規則：

　　★輸入輸出電容地必須靠近 IC 的 GND 引腳以減小電流環路面積。

　　★大的交流電流會流過 VIN，SW 和 VOUT 走線，所以要保證這些走線短且寬。

　　★SW 腳處銅皮，因其上有交變電壓，為預防 EMI，需要控制在一個比較小的面積。

　　★FB 引腳是一個高阻抗節點，應當使 FB 走線足夠短以避免拾取噪聲導致輸出電壓波動，將反饋電阻儘可能靠近 IC 放置，同時 R2 的 GND 應儘量靠近IC 的 GND 引腳放置，VOUT 到 R1 的布線應該遠離電感和開關節點。

　　功率二極體選擇

　　推薦使用低導通電壓快恢復的肖特基二極體，這樣可以得到更高的工作效率。肖特基二極體的反向擊穿電壓必須大於輸出電壓。對於二極體的額定電流，需滿足：

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