UDM3506 integrado DC-DC Buck paso abajo módulo del convertidor de energía (entrada 4.7V-36V, salida 0.8V)

características

Corriente de salida 0.6un

Amplio rango de tensión de entrada: 4,7v-36v

Tensión de salida: ajustable por encima de 0,8v

Frecuencia de conmutación: 2MHz

Inicio interno en suave

Protección de cortocircuito y protección térmica

Tamaño pequeño, paquete de montaje en superficie :LGA (5mm× 3,2mm × 2,2mm)

aplicaciones

Control Industrial

Equipo de imágenes médicas

Telecomunicaciones y redes

Alternativa a los reguladores lineales (LDO)

Aplicaciones miniaturizadas

descripción

El UDM3506 es un DC-DC Buck Power module con control de rectificación síncrono. Integra un inductor, MOSFETs de potencia y condensde filtrado. La UDM3506 proporciona una solución de alimentación completa, que requiere sólo unos pocos componentes pasivos externos para lograr una amplia gama de tensión de entrada de 4,7v a 36V, una corriente de salida nominal de 0,6a, tensión de salida ajustable, y una excelente carga y regulación de la línea.

El UDM3506 cuenta con amplias funciones de protección, incluyendo protección de sobrecorriente, protección de cortocircuito, protección de subtensión y protección de sobretemperatura. El UDM3506 minimiel uso de componentes externos y está empaqueten un paquete LGA-20 (5mm × 3.2mm × 2.2mm).

Circuito de aplicación típico

Configuración del El Pin 

Vista de arriba

Características eléctricas características eléctricas

Nota 1: estrés por encima de los valores indicados en la "clasificación máxima absoluta" Sección puede causar daños permanentes en el dispositivo. La exposición a cualquier condición de calificación máxima absoluta durante períodos prolongados puede afectar la fiabilidad y la vida útil del dispositivo.

Nota 2: la corriente de salida máxima continua puede ser derated debido a la temperatura de Unión de la UDM3506.

Nota 3: las especificaciones de rendimiento de la UDM3506 están garantizadas en todo el rango de estabilidad de funcionamiento interno de -40°C a 125°C. Tenga en cuenta que la temperatura interna máxima está determinada por las condiciones de funcionamiento específicas, el diseño de PCB, el package's resistencia térmica nominal, y otros factores ambientales.

Características típicas

A menos que se indique lo contrario, las condiciones de prueba son VIN=12V, VOUT=3.3V, TA=25°C.

Principio de funcionamiento

Resumen resumen

El UDM3506 es un DC-DC Buck Power module con control de rectificación síncrono. Integra un Inductor, MOSFETs de potencia y condensde filtrado. La UDM3506 proporciona una solución de alimentación completa, que requiere sólo unos pocos componentes pasivos externos para lograr una amplia gama de tensión de entrada de 4,7v a 36V, una corriente de salida nominal de 0,6a, tensión de salida ajustable, y una excelente carga y regulación de la línea.

El UDM3506 cuenta con funciones de protección integral, incluyendo sobre protección de corriente (OCP), bajo protección de volta(UVP), y sobre protección de temperatura (OTP). El UDM3506 minimiel uso de componentes externos y está empaqueten un paquete QFN-20 (5mm × 3.2mm × 2.2mm).

Control del modo actual

El UDM3506 utiliza el control de modo de corriente para regular el voltade salida. El voltade salida es dividido por un divisorio resistivo y alimentado de nuevo al pin FB, donde el error es amplificado por un amplificador de error de transconductancia interna. La salida del amplificador de error interno se compara con la corriente del interruptor muestreinternamente para controlar la corriente de salida.

Modo GFP

El UDM3506 funciona en modo PFM bajo condiciones de carga ligera. En el modo PFM, cuando la corriente de carga disminuye, la frecuencia de conmutación se reduce para minimizar las pérdidas de conmutación y mejorar la eficiencia energética con cargas ligeras. Cuando la corriente de carga aumenta, la frecuencia de conmutación se incrementa para minimizar la onduldel voltade salida.

Modo de apagado

Cuando el voltaen el pasador EN cae por debajo de 0.3V, el UDM3506 se apagará. Todo el regulador está en modo de apagado, y el consumo de energía de la UDM3506 se reduce A menos de 1µA.

Bajo protección de bloqueo de tensión (UVLO)

Bajo la protección de bloqueo de tensión (UVLO) se garantiza que el módulo deje de funcionar cuando la tensión de entrada es insuficiente. Esto se logra mediante la conexión de un divisorio resistivo entre Vin y tierra, con el grifo central conectado al pin EN. Cuando Vin cae al valor preestablecido, el voltaen el pin EN cae por debajo de 1,2v, lo que provoca la entrada bajo protección de bloqueo de volta.

Protección Runaway de corriente de salida

Durante el arranque, debido a la alta tensión de entrada y baja tensión de salida, es fácil establecer la inercia de la corriente en el inductor de salida, lo que conduce a una mayor corriente de salida en el arranque. La UDM3506 está diseñada con un límite de corriente de valle, lo que garantiza que el interruptor superior se encienda sólo cuando la corriente de salida está por debajo del límite de corriente de valle. Este mecanismo de control gestiona eficazmente la corriente de salida durante el arranque.

Protección contra cortocircuito de salida

Cuando la salida se corta a tierra, la corriente de salida alcanza rápidamente su límite de corriente pico, haciendo que el interruptor superior se apague y el interruptor inferior se encienda inmediatamente y permanezca encendido hasta que la corriente de salida cae por debajo del límite de corriente del valle. Cuando la corriente de salida cae por debajo del límite de corriente de valle, el interruptor superior se enciende de nuevo. Si el cortocircuito todavía existe, el interruptor superior se apagará y el interruptor inferior se encenderá de nuevo cuando se alcance el límite de corriente pico. Este ciclo continúa hasta que se elimina el cortocircuito y el regulador vuelve a funcionar normalmente.

Sobre la protección contra el apagado de la temperatura (OTP)

Para evitar daños por sobrecalentamiento, el UDM3506 deja de conmutar cuando la temperatura interna del chip excede 135°C. El módulo se reanuel funcionamiento sólo cuando la temperatura del núcleo cae por debajo de 120°

Información de aplicación

Ajuste de la tensión de salida

The module& (en inglés)#El voltade salida de 39;s puede ser ajustado por resistencias externas pull-up y pull-down conectadas al pin FB en relación con VOUT y GND. La fórmula de cálculo de referencia es la siguiente:

El voltade salida es ajustado por un divisor de resistencia externo (consulte la aplicación típica en la página principal). Primero, selecciona R1, y luego calcula R2 usando la ecuación (1):

La figura 1 y la tabla 1 proporcionan parámetros recomendados para voltajes de salida comunes en la red de retroalimentación.

Figura 1 red de retroalimentación

Tabla 1 parámetros recomendados para tensiones de salida comunes

Selección del condensador de entrada

Dado que la corriente de entrada del módulo Buck es discontinua, es necesario diseñar un condensde entrada en la aplicación. El condensde entrada mantiene el voltade entrada de cc mientras provee corriente AC. El condensde entrada debe tener suficiente capacidad de corriente de ondul. el La corriente de onduldel condensde entrada se puede calcular usando la ecuación (2):

 IC1 =ILOAD •

Donde ILOAD es la corriente de carga, VOUT es el voltade salida, y VIN es el voltade entrada.

Cuando el voltade ripple de entrada es determinado, la capacitancia de entrada puede ser calculada usando la fórmula:

(3) estimación.

Donde C1 es la capacitancia de entrada, FS es la frecuencia de conmutación, y − VIN es el voltade ripple de entrada.

El uso de condensesr bajos puede proporcionar un mejor rendimiento. En la mayoría de los casos, se recomienda utilizar condensadores de cerámica de 4,7 µF con dieléctricos X5R o X7R. Los condensadores de cerámica tipo X5R y X7R mantienen un rendimiento estable en un amplio rango de temperaturas y voltajes, reduciendo efectivamente la onduldel voltade entrada.

Selección del condensador de salida

Se requiere un condensde salida para mantener el voltade salida de cc. Se recomienda el uso de cerámica, tantalio o condenselectrode bajo ESR. Para un rendimiento óptimo, se aconseja usar condensde bajo ESR para minimizar la onduldel voltade salida. La onduldel voltade salida se puede estimar usando la ecuación (4):

Donde FS = 2 MHz, L = 1.5 μH, RESR es la resistencia en serie equivalente (ESR) del condensador de salida, y C2 es la capacitancia de salida. El condensde salida también afecta la estabilidad del sistema y la respuesta transitoria. En aplicaciones típicas, se recomienda un condensador cerámico de 10 µF.

Directrices sobre la composición de PCB

Puesto que el UDM3506 integra altamente los componentes requeridos para la conversión de energía, elimina la mayoría de los problemas complicados relacionados con el diseño de PCB. Sin embargo, todavía es necesario optimizar el trazado de la PCB para garantizar su correcto funcionamiento. Incluso con una alta integración, es necesario garantizar una buena puesta a tierra y gestión térmica cuando se utiliza el módulo. El esquema recomendado se muestra en la figura 4:

Figura 2 esquema de distribución de PCB

1. Coloque las resistencias RFB utilizadas para la división de tensión de retroalimentación lo más cerca posible de sus correspondientes pines FB.

2. Coloque los condensadores de Cin lo más cerca posible de las conexiones Vin y PGND de la UDM3506.

3. Coloque los capacitores Cout lo más cerca posible de las conexiones Vout y PGND de la UDM3506.

4. Conecte todos los pines PGND a la mayor área de cobre posible en la capa superior para evitar romper la conexión a tierra entre los componentes externos y el UDM3506.

5. Para lograr un buen rendimiento térmico, utilice las vías para conectar las áreas de cobre PGND al plano de tierra interno de la PCB, proporcionando una buena conexión a tierra y una ruta térmica al plano PCB. Dado que están cerca de los componentes de manejo de potencia internos, la UDM3506 puede beneficiarse de una buena disipación térmica a través de estas vías que se conectan al plano GND interno de la PCB. El número óptimo de vías térmicas depende del diseño del PCB. Por ejemplo, si la PCB utiliza vías muy pequeñas, más vías térmicas pueden ser necesarias para garantizar la disipación de calor adecuada.

Circuito de aplicación típico

Gráfico 3 VOUT=5V,IOUT=0.6A

Gráfico 4 VOUT=3.3V,IOUT=0.6A

Gráfico 5 VOUT=2.5V,IOUT=0.6A

La información del paquete

Precauciones de soldadura y almacenamiento

Perfil de soldadura por refrecomendado

Nota:

1. Debido al tamaño del módulo, no coloque el módulo en la parte inferior de la placa para la soldadura por refluso para evitar la caída del módulo.

2. Para productos a granel y no envasados, almacénelos en una caja seca (la humedad relativa en la caja seca debe mantenerse por debajo del 10%). Para los productos que todavía están en su embalaje original, almacénelos en una caja seca siempre que sea posible.

3. Antes de su montaje en la placa, siga estrictamente las condiciones de cocción para secar las muestras: hornear a 125°C durante más de 48 horas, y controlar la temperatura de soldadura por reflujo hasta 245°C.