NCP6361: новый синхронный DC-DC конвертер для питания СВЧ усилителя мощности 3G/4G передатчика компании ON Semiconductor

Функциональная схема NCP6361

Новая микросхема представляет собой высокоэффективный DC/DC конвертер (контроллер напряжения с верхним и нижним встроенными MOSFET ключами с низким сопротивлением канала).

Конвертер работает на фиксированной частоте (3.429МГц) или (6МГц), предоставляя выбор в пользу увеличения эффективности или уменьшения индуктивности дросселя и емкости конденсаторного фильтра. Частота преобразования выбирается с помощью контакта FSEL.

Рекомендуемая минимальная площадь и компоновка

Микросхема выпускается в двух вариантах: NCP6361A и NCP6361B. В версию “B” интегрирована схема модуляции рабочей частоты (Spread Spectrum) для снижения уровня ЭМИ.

NCP6361 автоматически переходит в байпасный (Bypass (BP)) режим (соединяя вход PVIN с выходом SW) при снижении входного напряжения и достижении им установленного значения выходного напряжения (например, в случае низкого уровня заряда батареи), если на вход BPEN подан низкий уровень. Если на вход BPEN подан высокий уровень, микросхема принудительно переходит в режим BP.

Диапазон входного напряжения 2.5…5.5В идеально соответствует применению в устройствах с батарейным питанием.

Выходное напряжение программируется через аналоговый вход VCON в диапазоне 0.4…3.5В (VOUT=2.5×VCON). Аналоговый контроль позволяет динамически оптимизировать работу усилителя мощности. При подаче на вход VCON менее 0.1В микросхема переходит в спящий режим с потреблением не более 70 мкА.

Для еще большего уменьшения энергопотребления NCP6361 служит вход EN, при подаче низкого уровня микросхема выключается, потребляя не более 3мкА.

Микросхема способна обеспечить высокий удельный ток до 2А в байпасном режиме и  до 800мА в режиме понижающего конвертера.

Встроенный в микросхему контроллер напряжения может работать в режимах широтно-импульсной (PWM) и частотно-импульсной (PFM) модуляций. Режим ШИМ(PWM) используется, как основной. Режим ЧИМ(PFM) введен для увеличения эффективности при малых нагрузках. Оптимальный режим, в зависимости от характера нагрузки, конвертер выбирает автоматически.

Дополнительно в микросхему встроена защита от перегрева (TSD) и схема блокировки пониженного напряжения (ULVO).

Микросхема выпускается в субминиатюрном корпусе WLCSP-9 (1.36×1.22мм).

Типовая схема применения

Отличительные черты:

• Выходной ток I_OUTMAX (не менее):
  • 800мА (в режиме PWM);
  • 2000мА (в режиме BP);
• Диапазон входного напряжения V_IN: 2.5…5.5В;
• Выходное напряжение, V_OUT: 0.4…3.5В (V_OUT=2.5×VCON±3%);
• Ток потребления (тип.):
  • I_Q = 45мкА (без нагрузки);
  • I_SLEEP = 55мкА (в спящем режиме, VCON<0.1);
  • I_OFF = 0.9мкА (в выключенном режиме);
• Рабочая частота преобразования F_SW1/F_SW2 (тип.): 3.249/6.0МГц;
• Может использоваться индуктивность 470нГн (SMD2016) и емкость 4.7мкФ (SMD0402);
• Характеристики Верхнего/Нижнего MOSFET-ключа синхронного выпрямителя (тип.):
  • R_ONHS/R_ONLS  = 177/100мОм;
  • I_PKHS/I_PKLS  = 1.4/1.0А;
• Сопротивление открытого канала bypass MOSFET RONBP (тип.): 217мОм;
• Автоматический выбор режима PFM/PWM/BP для повышения эффективности;
• Схема блокировки пониженного напряжения (ULVO);
• Тепловая защита (TSD);
• Корпус: WLCSP-9 (1.36×1.22мм).

Доступность:

Микросхемы NCP6361AFCCT1G и NCP6361BFCCT1G конвертеров DC-DC находятся в массовом производстве и доступны под заказ.

Ресурсы:

• Спецификация NCP6361
• Заказать образцы NCP6361