DC-DC內(nèi)置MOS降壓恒流IC——FP8013開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，便攜式照明

一、FP8013功能

FP8013是一種高效電流模式同步降壓調(diào)節(jié)器。主（P通道MOSFET)和同步（N通道MOSFET)開(kāi)關(guān)都建立在內(nèi)部。在電流模式運(yùn)行時(shí)，PWM占空比由誤差放大器輸出和峰值電感電流控制。在每個(gè)周期開(kāi)始時(shí)，振蕩器打開(kāi)P-MOSFET開(kāi)關(guān)到從VIN到SW輸出的源電流。然后，芯片開(kāi)始將電感器的電流與誤差放大器的輸出進(jìn)行比較。一旦電感電流大于誤差放大器輸出，P-MOSFET開(kāi)關(guān)被關(guān)閉。當(dāng)負(fù)載電流增加時(shí)，反饋電壓FB會(huì)略有下降。這將導(dǎo)致誤差放大器輸出一個(gè)更高的電流電平，直到前面提到的峰值電感器電流達(dá)到相同的電平。這樣一來(lái)，輸出電壓也可以維持不變。

當(dāng)頂部P-MOSFET開(kāi)關(guān)關(guān)閉時(shí)，底部同步N-MOSFET開(kāi)關(guān)被打開(kāi)。一旦電感器電流反轉(zhuǎn)，頂部和底部的MOSFET都將被關(guān)閉，以使SW引腳進(jìn)入高阻抗?fàn)顟B(tài)。

FP8013的電流模式控制回路還包括斜坡補(bǔ)償，以抑制高占空比下的次諧波振蕩。這種斜坡補(bǔ)償是通過(guò)在電感器電流信號(hào)中添加一個(gè)補(bǔ)償斜坡來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

二、FP8013 LDO模式

FP8013的最大占空比可達(dá)到100%。這意味著司機(jī)的主開(kāi)關(guān)在整個(gè)時(shí)鐘周期中一直打開(kāi)。一旦占空比達(dá)到100%，反饋路徑就不再控制輸出電壓。輸出電壓將是輸入電壓減去主開(kāi)關(guān)的電壓降。

在開(kāi)關(guān)模式下，輸入電流在降壓轉(zhuǎn)換器中是不連續(xù)的。高側(cè)MOSFET的源電流波形為方波。為了防止較大的電壓瞬變，必須使用一個(gè)具有最大RMS電流大小的低ESR輸入電容器。輸入電容電流的均方根值可通過(guò)以下計(jì)算：

可以看出，當(dāng)VO為VIN的一半時(shí)，CIN處于當(dāng)前最糟糕的壓力下。CIN目前最大的壓力是IO_MAX/2。

電感值可通過(guò)以下方法計(jì)算：

電感器紋波電流的計(jì)算方法為：

電感電流為：

三、PC板布局檢查

由GND、SW和VIN軌跡組成的功率軌跡應(yīng)保持短、直接和寬。

將CIN放置在VIN引腳附近，以保持輸入電壓穩(wěn)定，并過(guò)濾掉脈沖輸入電流。

電流設(shè)置電阻器R1必須直接且盡可能緊密地連接到FB引腳上。

FB是一個(gè)敏感的節(jié)點(diǎn)。請(qǐng)遠(yuǎn)離切換節(jié)點(diǎn)。一個(gè)好的方法是在另一個(gè)PCB層上路由反饋跟蹤，并在頂部和反饋跟蹤路由層之間有一個(gè)地平面。這減少了電磁干擾輻射到DC-DC轉(zhuǎn)換器，其自身的電壓反饋軌跡。

保持CIN和COUT的GND板盡可能接近。然后將其連接到地平面（如果使用的話）。這通過(guò)防止開(kāi)關(guān)電流通過(guò)地平面循環(huán)來(lái)降低地平面噪聲。它還通過(guò)提供FP8013的低阻抗接地連接，減少了FP8013的接地反彈。

SOP-8L（EP）建議布置圖：

以上就是DC-DC內(nèi)置MOS降壓恒流IC——FP8013開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器的部分內(nèi)容分享，還有部分資料可翻看我的前面分享。

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審核編輯 黃宇