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时间:2019-11-11, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

一般说明是一个内置功率MOSFET的单片降压开关模式转换器。它在宽的输入电源范围内实现2A连续输出电流,具有良好的负载和线路调节。
电流模式操作提供快速的瞬态响应,并简化回路稳定。故障状态保护包括逐周限流和热停堆。在关机模式下,调节器吸取23微安的电源电流。
ZA3020需要最少数量的现成的标准外部组件。同步管脚可将部件驱动至600KHz。
包装温度ZA3020DS SOIC8-40至+°C。对于磁带和卷盘,使用后缀-Z(例如ZA3020DS-Z)具有2A输出电流0.18&#;内部功率MOSFET开关,稳定,带低ESR输出陶瓷电容器,效率高达95%,20μA关闭模式,固定380kHz频率,热关闭循环,循环过电流保护,宽4.75至25V工作输入范围,输出可调为1.22至21V可编程欠压锁定频率同步输入可用于8针SO封装评估板可用于分布式电源系统线性稳压器的电池充电器预稳压器

典型应用电路

绝对最大额定值(注1)推荐操作条件(注2)电源电压(VIN)28伏输入电压(VIN)4.75伏至25V开关电压(VSW)-1V至VIN +1V工作温度- 40至+125°C升压电压VSW+6V反馈电压(VFB)- 0.3至6V启用/ UVLO电压(VEN)- 0.3至6V COMP电压(VCOMP)- 0.3至6V同步电压(VSYNC)–0.3至6V封装热特性结温150°C热阻șJA(SOIC8)105°C/W引线温度260°C存储温度-65至+150°C电气特性(除非另有规定,否则车辆识别号=12V,温度指数=25C)参数

功能框图

功能描述ZA3020是当前模式调节器。也就是说,补偿管脚电压与输送到负载的电流成比例。
在一个周期开始时:上晶体管M1关闭;下晶体管M2打开;COMP pin电压高于电流检测放大器输出;电流比较器输出低。380KHz CLK信号的上升沿设置RS触发器。它的输出关断M2和M1,从而将开关管脚和感应器连接到输入电源。电流检测放大器检测并放大电感电流的增加。将斜坡补偿求和到电流传感放大器输出,并与电流比较器输出的误差放大器进行比较。当电流检测放大器加上斜坡补偿信号超过Comp pin电压时,RS触发器复位,芯片恢复到其初始M1 off,M2 on状态。
如果电流检测放大器加斜率补偿信号不超过COMP电压,则CLK的下降沿重置触发器。误差放大器的输出集成了反馈和1.22V带隙基准之间的电压差。极性使得低于1.22V的反馈引脚电压增加COMP引脚电压。由于COMP管脚的电压与电感电流的峰值成正比,因此其电压的增加会增加输出的电流。较低的10ȍ开关确保自举电容器电压在轻载条件下充电。外部肖特基二极管D1携带大部分电感电流。
ZA3020型

引脚1:BS-Bootstrap-C5这个电容器需要驱动电源开关的栅极高于电源电压。它连接在SW和Bootstrap引脚之间,以实现电源开关驱动器上的浮动电源。C5两端的电压约为5V,当SW引脚电压低时,由内部+5V电源供电。
引脚2:ZA3020在电源电压下从+4.75V工作到+25V无调节输入。需要C1来防止输入端出现大的电压尖峰。
插脚3:SW-开关,通过M1将感应器连接到IN或通过M2连接到GND。
引脚4:GND-接地该引脚是调节电压的参考电压。因此,在布局时必须小心。该节点应置于DSCH至C1接地路径之外,以防止开关电流尖峰导致电压噪声进入部件。
引脚5:FB-反馈一个外部电阻分压器从输出电压到GND,抽头到FB引脚设置输出电压。为了防止短路故障时电流限制失控,频率折叠比较器在FB电压低于650mV时降低振荡频率。
引脚6:补偿这个节点是跨导误差放大器的输出和电流比较器的输入。该节点通过将串联R-C接地进行频率补偿。具体细节请参见“补偿”部分。
引脚7:EN-启用/UVLO电压大于2.495V启用操作。如果未使用,请保持输入未连接。欠压锁定(UVLO)功能可以通过在VIN和GND之间添加电阻分压器来实现。对于完全的低电流关机,它需要小于0.7V。
引脚8:同步-同步输入该引脚用于将内部振荡器频率同步到外部源。有一个内部11Kȍ下拉电阻接地,因此如果未使用,保持输入未连接。
同步管脚操作同步管脚驱动波形应为上升时间小于20ns的方波。最小高电压电平为2.7V。低电平小于0.8V。外部同步信号的频率需要大于445 KHz。
同步管脚的上升沿迫使振荡器复位。如果上层DMO尚未关闭,则会立即关闭。250nS后,上层DMO打开开关与车辆识别号的连接。

应用程序信息
自举电容器-C6
这将绕过上开关门驱动器。其值应大于4.7nF。为了设计简单,该电容器的值可以与补偿帽C3相同。
补偿电容器-C3
这是与R3串联的系统补偿上限。使用陶瓷10nF,50V,电容器,它可以匹配C5。
辅助补偿电容器C6
这是连接COMP和GND引脚的系统补偿盖。这个电容器可以消除高频噪声和增益,这会导致占空比抖动。在布局良好的电路板上,可能不需要使用低ESR输出电容器(C2)C6。It–3DB频率设置为1/ʌ(R3 X C6)。对于R3=10Kȍ和C6=100pF,截止频率为159KHz,可滤除400KHz开关噪声,但高于10KHz至80KHz的GBW目标,使用陶瓷100pF、50V、X7电容器。
补偿电阻器–R3
环路补偿增益与R3的值成正比。它的值越高,增益就越高。在回路补偿部分详细讨论了其值的计算。有关表面贴装陶瓷和特殊聚合物输出电容器的推荐值,请参阅表4。
反馈分压电阻器–R2、R1
输出电压由R2和R3设置:VOUT=1.22V[1+(R2/R1)]R1的最大推荐值为100K。阻抗过高会使反馈节点容易产生噪声注入,特别是在使用非屏蔽电感的情况下。10Kȍ是一个很好的标准值。
输入旁路电容器-C1
C1为大容量供电电容器,其值应≥10uF。电容器可以是电解的、钽的或陶瓷的。然而,由于它吸收了输入开关电流,因此需要足够的纹波电流额定值。其RMS电流额定值应大于输出电流的大约1/2。
为了确保稳定运行,C1应尽可能靠近IC。或者,可以将较小的高质量陶瓷0.1μF电容器放置在离IC更近的位置,并将大块C1放置在更远的位置。然而,如果使用这种技术,如果大块C1也是高质量陶瓷电容器,则需要谨慎。两者之间的共振能量振荡可能导致较大的电压偏移。
肖特基捕获二极管-D1
当VSW低时,D1向电感L1提供大部分电流。正向肖特基电压降(VSCH)越低,调节器效率越高。
表2基于最大输入电压和额定电流提供肖特基部件编号。表3列出了制造商的网站。
D1的最大反向电压额定值应大于最大输入电压VIN(马克斯)。
二极管的平均额定电流必须高于平均负载电流:idode(平均值)=ILOAD X[VIN–(VOUT+VSCH)]/VIN
例子:
车辆识别号=12V,输出电压=3.3V,输入电压=1.2A,电压同步值=0.5V。
IDIODE(平均值)=1.2A X[12-(3.3+0.5)]/12V=0.82A在这种情况下,可以使用1A二极管。

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