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

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

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 θJC	130°C/W
热阻 θJA	250°C/W
结温（注2	150°摄氏度
工作温度范围	-40°C 至 85°C
引线温度（焊接，10s	300°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

MT3520B 封装SOT23-5

订单零件编号	包装	顶部标记
MT3520B	SOT23-5型	AS20B5

PIN 说明

引脚名称	引脚编号	描述
EN	1	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。
GND	2	模拟接地引脚。
SW	3	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。
VIN	4	模拟电源输入引脚。
FB	5	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	闵	打字	最大	单位
输入电压范围		2.3	6		V
UVLO阈值		1.7	1.9	2.1	V

功能框图

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：
$$V_{OUT}=0.6\times (1+\frac{R_1}{R_2})$$
$$R1=(\frac{V_{OUT}}{0.6}-1)\times R2$$

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 ）
0.8V	19.6kΩ	105kΩ
0.9V	29.4kΩ	158kΩ
1.0V	39.2kΩ	210kΩ
1.1V	49.9kΩ	261kΩ
1.2V	59.0kΩ	316kΩ
1.3V	68.1kΩ	365kΩ
1.4V	78.7kΩ	422kΩ
1.5V	88.7kΩ	475kΩ
1.8V	118kΩ	634kΩ
1.85V	124kΩ	655kΩ
2.0V	137kΩ	732kΩ
2.5V	187kΩ	1000kΩ
3.3V	267kΩ	1430kΩ

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：
$$L=\frac{V_{OUT}\times (V_{IN}-V_{OUT})}{V_{IN}\times \Delta I_L\times f_{osc}})$$
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：长宽高（mm3）
Sumida CDRH5D16	2.2	28.7	3	5.8x5.8x1.8
	3.3	35.6	2.6
	4.7	19	3.4	8.3×8.3×3.0
Sumida CDRH5D16	2.2	23	3.3	5.2x5.2x3.0
	3.3	29	2.6
	4.7	39	2.1

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。

图3. MT3520B PCB建议布局