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  SHANGHAI  YIZI   ELECTRIC   CO.,LTD

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2012

概述

       2012是一款内部集成有高边高压功率MOSFET的高频率(1.8MHz)降压型开关稳压器。提供单路最大0.6A高效率输出,以电流模式控制方式达到快速环路响应。 宽范围输入电压(4.2 V至40 V)可实现各种降压型电源变换的应用。低关断电流适合电池供电场合的应用。 轻载条件下,通过降低开关频率减小开关和门驱动的损失,实现宽负载范围内高效率的功率转换。 频率对折技术有助于防止电感电流在启动时的失控。热关机提供可靠、容错操作。 2012采用SOT23-6L封装。


特点

  • 230uA工作静态电流

  • 4.2 V至40 V宽工作电压范围

  • 500mΩ的内部功率MOSFET

  • 1.8 MHz固定开关频率

  • 内部补偿

  • 陶瓷输出电容稳压

  • 内部软启动

  • 无采样电阻的精密电流限制

  • 最高效率可达90%

  • 低关断电流

  • SOT23-6L封装内置OCP、OVP、UVLO和TSD功能

  • SOT23-6封装

封装

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应用

  • 高电压功率转换

  • 仪器仪表

  • 工业电力系统

  • 分布式电力系统

  • 电池供电的系统

极限参数

2012-2.png推荐工作条件

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工作描述

    2012是一款1.8 MHz震荡频率、非同步、内部集成有高边高压功率MOSFET的降压型开关稳压电路。采用电流模式控制,提供带有内部补偿的单路0.6A的高效输出。它具有宽输入电压范围,内部软启动控制和精密电流限制。非常低的静态工作电流适合使用电池供电的应用场合。

PWM控制

  在中等到大的输出电流情况下,电路工作在频率固定、峰值电流控制的模式来调节输出电压。PWM周期由内部时钟产生,功率MOSFET在其电流到达COMP电压设定值之前,一直保持打开。功率管关闭时,在下一周期开始之前它保持关闭至少100 ns。在一个PWM周期中,如果MOSFET管中的电流没有达到COMP设置的电流值,功率MOSFET将保持打开状态,省掉了一个开关操作。

脉冲跳跃模式

  在轻载时,电路进入脉冲跳跃模式以提高轻载效率。脉冲跳跃的判定是基于它内部的COMP电压。如果COMP端低于内部睡眠阈值,生成一个暂停命令以阻止打开时钟脉冲,因而功率MOSFET不能按指令打开,可

节省驱动和开关损耗。这个暂停命令还将使整个芯片进入睡眠模式,消耗非常低的静态电流以进一步提高轻载效率。

  当COMP电压高于睡眠阈值,暂停信号复位,芯片回到正常的PWM操作。每次当暂停指令从低到高更改状态,马上生成一个打开信号打开功率MOSFET。

误差放大器

  误差放大器是由一个内部运算放大器与连接在其输出端(内部COMP节点)与负输入端(FB) 之间的电阻-电容反馈网络组成。当FB低于其内部参考电压(REF),COMP输出被运放驱动的更高,导致更高的开关峰值电流输出,因此更多的能量传递到输出,反之亦然。

  通常,FB连接到一个由RUP和RDN组成的分压器,其中RDN连接FB和地,而RUP是连接电压输出节点和FB之间。同时RUP与内部补偿RC网络一起控制误差放大器的增益。

内部稳压源

  大部分内部电路由内部2.6 V稳压源供电。该稳压源输入为VIN并工作在全VIN范围。当VIN大于4.0 V,稳压器正常输出。当VIN低于时,输出也降低。

使能控制

  电路有一专门的使能控制端EN。当VIN足够高时,芯片可以通过EN端启用和禁用。高电平有效。阈值下限1.6 V。回差0.6V。悬空时,EN端内部拉到地,芯片是禁用的。当EN拉到0V,芯片进入最低的关机电流模式。当EN高于零但低于其阈值,芯片仍处关机模式但关机电流稍有增加。

欠压锁定(UVLO)

  输入电压的欠压锁定(UVLO)是保护芯片以免工作在电源电压不足的情况下。

内部软启动

  采用软启动是为防止转换器输出电压在启动时过冲。当芯片启动时,内部电路产生一个从0V开始,由

软启动时间设定的,上升速度缓慢的软启动电压(SS)。当它低于内部参考REF,SS为主,误差放大器用SS代替REF作为参考。当SS高于REF,REF为主。SS还与FB关联。SS可以远低于FB,但只能略高于FB。如果FB意外下跌,SS也将跟踪FB下跌,这个功能是为了对付短路恢复情况而设计的。当短路消除,SS斜坡上升就如同是一个重新开始的软启动过程,防止了输出电压过冲。

热关机

  热关机是为了防止芯片过热跑飞。当芯片温度高于其上限阈值,将关闭了整个芯片。当温度低于下限阈值,热关机消除,芯片重新启用。

悬浮驱动器和自举充电

  悬浮的功率MOSFET驱动器由一个外部自举电容提供电源。这个悬浮驱动器有其自己的UVLO保护。该UVLO的打开阈值约是2.9V,回差大约300 mV。在UVLO期间,SS电压复位为零。当UVLO移除,控制器开始软启动过程。

  自举电容由内部自举稳压源充电并保持在约5V。当BST和SW之间电压低于稳压值,一个连接VIN到BST的PMOS开关管打开,充电电流从VIN,BST然后到SW。外部电路应该提供足够的电压余量来促进充电。

  只要VIN比SW足够高,自举电容就可以充电。当功率MOSFET开通时,VIN约等于SW,所以自举电容不能被充电。

  在外部续流二极管打开时,VIN到SW的差值最大,是充电的最佳期。在电感中没有电流时,SW等于输出电压VOUT,VIN和VOUT之间的电压可用于向自举电容充电。在较高占空比工作状态下,自举电容充电的时间减少,自举电容可能不能有效充电。

  在外部电路没有足够的电压和时间对自举电容进行充电时,在正常工作范围内,额外的外部电路可以用来确保自举电压。

  悬浮驱动器的UVLO不会传送到控制器。

  悬浮驱动器的直流静态电流大约20个uA。确保SW端的供给电流高于这个数。

电流比较器和电流限制

  功率MOSFET电流通过一个电流采样MOSFET准确地采样。然后送到高速电流比较器作为电流模式控制之用。该采样电流作为电流比较器的输入之一。当功率MOSFET打开时,比较器先是消隐然后导通以回避噪音。然后,比较器比较电源开关电流与COMP电压,当采样电流高于COMP电压,比较器输出低,关闭功率MOSFET。内部功率MOSFET的最大电流由内部逐周期限制。

启动和关机

  当VIN和EN都高于他们对应的阈值,芯片开始工作。参考电源部分首先启动,产生稳定的参考电压和电流。然后内部稳压源开始启用,该稳压源为其余的电路提供稳定的电压。当内部电压到达上轨时,一个内部计时器将功率MOSFET保持关闭50us以防止开机波动。内部软启动部分开始工作,它先保持SS输出低,确保其余的电路准备好,然后慢慢增大。

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