UDM3506 Module de convertisseur de puissance intégré DC-DC Buck Step-Down (entrée 4.7V-36V, sortie 0.8V)

caractéristiques

0.6A A courant de sortie

LarG ge gaMm mme de teN ° de catalogueion d’entrée: 4.7 4.7 4.7 4.7V V V V V V V V V-36V

TeN ° de catalogueion de sortie: réglable au-dessus de 0,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,8 0,8V

Fréquence de commutation: 2MHz

Démarrage en douceur interne

Protection contre les courts-circuits et protection thermique

Petite taille, paquet de montage en surface :LGA (5mmhk2mmhk2mm hk22mm)

Applications

Contrôle industriel

Équipement d’imagerie médicale

Applications de télécommunications et de réseaux

Alternative aux régulateurs linéaires (LDO)

Applications miniaturisées

Description Description Description

L’udm3506 est un module de puissance buck DC-DC avec contrôle de rectification synchrone. Il intègre un inducteur, des mosfet de puissance et des condensateurs filtrants. L’udm3506 fournit une solution d’alimentation complète, ne nécessitant que quelques composants passifs externes pour atteindre une large gamme de tension d’entrée de 4,7v à 36V, un courant de sortie nominal de 0,6a, une tension de sortie réglable et une excellente régulation de la charge et de la ligne.

L’udm3506 dispose de fonctions de protection complètes, y compris la protection contre les surintensités, la protection contre les courts-circuits, la protection contre les sous-tensions et la protection contre les surtempératures. L’udm3506 minimise l’utilisation de composants externes et est emballé dans un paquet LGA-20 (5mm × 3.2mm × 2.2mm).

Circuit d’application typique

Configuration des broches 

Vue de haut

Caractéristiques électriques

Note 1: Stress au-dessus des valeurs énumérées dans le " notes maximales absolues " La section peut causer des dommages permanents à l’appareil. L’exposition à toute condition de puissance maximale absolue pendant de longues périodes peut affecter la fiabilité et la durée de vie de l’appareil.

Remarque 2: le courant de sortie continu maximum peut être réduit en raison de la température de jonction de l’udm3506.

Note 3: les spécifications de performance de l’udm3506 sont garanties sur toute la plage de stabilité interne de fonctionnement de -40°C à 125°C. Notez que la température interne maximale est déterminée par des conditions de fonctionnement spécifiques, la disposition de PCB, le paquet et#39; S a évalué la résistance thermique, et d’autres facteurs environnementaux.

Caractéristiques typiques

Sauf indication contraire, les conditions d’essai sont VIN=12V, VOUT=3.3V, TA=25°C.

Principe de fonctionnement

Résumé résumé

L’udm3506 est un module de puissance buck DC-DC avec contrôle de rectification synchrone. Il intègre un Inducteur, MOSFETs de puissance et condensateurs filtrants. L’udm3506 fournit une solution d’alimentation complète, ne nécessitant que quelques composants passifs externes pour atteindre une large gamme de tension d’entrée de 4,7v à 36V, un courant de sortie nominal de 0,6a, une tension de sortie réglable et une excellente régulation de la charge et de la ligne.

L’udm3506 dispose de fonctions de protection complètes, y compris la protection contre les surintensités (OCP), la protection contre les surintensités (UVP) et la protection contre les surintensités (OTP). L’udm3506 minimise l’utilisation de composants externes et est emballé dans un paquet QFN-20 (5mm × 3.2mm × 2.2mm).

Contrôle de Mode actuel

L’udm3506 utilise le contrôle du mode actuel pour régler la tension de sortie. La tension de sortie est divisée par un diviseur résistif et renvoyée à la broche FB, où l’erreur est amplifiée par un amplificateur d’erreur de transconductance interne. La sortie de l’amplificateur d’erreur interne est comparée au courant de commutateur échantillonné en interne pour contrôler le courant de sortie.

Mode PFM

L’udm3506 fonctionne en mode PFM dans des conditions de charge légère. En mode PFM, lorsque le courant de charge diminue, la fréquence de commutation est réduite pour minimiser les pertes de commutation et améliorer l’efficacité énergétique aux charges légères. Lorsque le courant de charge augmente, la fréquence de commutation est augmentée pour minimiser l’ondulation de la tension de sortie.

Mode d’arrêt

Lorsque la tension sur la broche EN tombe EN dessous de 0,3v, l’udm3506 s’arrête. L’ensemble du régulateur est en mode d’arrêt et la consommation électrique de l’udm3506 est réduite à moins de 1µA.

Protection contre le verrouillage sous tension (UVLO)

La protection anti-blocage sous tension (UVLO) assure que le module cesse de fonctionner lorsque la tension d’entrée est insuffisante. Ceci est réalisé EN connectant un diviseur résistif entre Vin et terre, le robinet central étant connecté à la goupille EN. Lorsque le Vin descend à la valeur préréglée, la tension sur la broche EN tombe EN dessous de 1,2v, déclenchant l’entrée sous la protection de verrouillage de tension

Protection d’emballement de courant de sortie

Pendant le démarrage, en raison de la tension d’entrée élevée et de la basse tension de sortie, il est facile d’établir l’inducteur de courant dans l’inducteur de sortie, conduisant à un courant de sortie plus élevé au démarrage. L’udm3506 est conçu avec une limite de courant de vallée, ce qui garantit que l’interrupteur supérieur ne s’allume que lorsque le courant de sortie est inférieur à la limite de courant de vallée. Ce mécanisme de contrôle gère efficacement le courant de sortie lors du démarrage.

Protection de court-circuit de sortie

Lorsque la sortie est court-circuitée à la masse, le courant de sortie atteint rapidement sa limite de courant de pointe, ce qui fait que l’interrupteur supérieur s’éteint et que l’interrupteur inférieur s’allume immédiatement et reste allumé jusqu’à ce que le courant de sortie tombe sous la limite de courant de vallée. Lorsque le courant de sortie descend au-dessous de la limite de courant de vallée, l’interrupteur supérieur s’allume de nouveau. Si le court-circuit existe toujours, l’interrupteur supérieur s’éteint et l’interrupteur inférieur s’allume de nouveau lorsque la limite de courant de pointe est atteinte. Ce cycle se poursuit jusqu’à ce que le court-circuit soit enlevé et que le régulateur redevienne en fonctionnement normal.

Au-dessus de la Protection d’arrêt de température (OTP)

Pour éviter les dommages causés par la surchauffe, l’udm3506 arrête la commutation lorsque la température interne de la puce dépasse 135°C. Le module ne reprendra son fonctionnement que lorsque la température du cœur sera inférieure à 120°

Informations sur la demande

Réglage de tension de sortie

Le module&#La tension de sortie 39; S peut être réglée par des résistances externes de pull-up et de pull-down reliées à la broche FB par rapport à VOUT et GND. La formule de calcul de référence est la suivante:

La tension de sortie est réglée par un séparateur de résistance externe (se référer à l’application typique sur la page d’accueil). D’abord, sélectionnez R1:, puis calculez R r à l’aide de l’équation (1):

La Figure 1 et le tableau 1 fournissent les paramètres recommandés pour les tensions de sortie communes dans le réseau de rétroaction.

Figure 1 réseau de rétroaction

Tableau 1 paramètres recommandés pour les tensions de sortie communes

Sélection du condensateur d’entrée

Comme le courant d’entrée du module buck est discontinu, il est nécessaire de concevoir un condensateur d’entrée dans l’application. Le condensateur d’entrée maintient la tension d’entrée continue tout en fournissant du courant alternatif. Le condensateur d’entrée doit avoir une capacité de courant d’ondulation suffisante. Le conseil des ministres Le courant d’ondulation du condensateur d’entrée peut être calculé à l’aide de l’équation (2):

 IC1 (1) = îoad • • • • • •

Où ILOAD est le courant de charge, VOUT est la tension de sortie et VIN est la tension d’entrée.

Lorsque la tension d’ondulation d’entrée est déterminée, la capacité d’entrée peut être calculée à l’aide de la formule:

(3) estimation.

Où C1 est la capacité d’entrée, fs est la fréquence de commutation, et δvin est la tension d’ondulation d’entrée.

L’utilisation de condensateurs à faible ESR peut fournir de meilleures performances. Dans la plupart des cas, il est recommandé d’utiliser des condensateurs céramiques de 4.7µF avec des diélectriques X5R ou X7R. Les condensateurs céramiques de type X5R et X7R maintiennent des performances stables sur une large gamme de températures et de tensions, réduisant efficacement l’ondulation de la tension d’entrée.

Sélection du condensateur de sortie

Un condensateur de sortie est nécessaire pour maintenir la tension de sortie cc. Il est recommandé d’utiliser des condensateurs électrolytiques en céramique, en tantale ou à faible ESR. Pour des performances optimales, il est conseillé d’utiliser des condensateurs à faible ESR pour minimiser l’ondulation de la tension de sortie. L’ondulation de la tension de sortie peut être estimée à l’aide de l’équation (4):

Où fs = 2 MHz, L = 1,5 μH, RESR est la résistance de série équivalente (ESR) du condensateur de sortie, et C2 est la capacité de sortie. Le condensateur de sortie affecte également la stabilité du système et la réponse transitoire. Dans les applications typiques, un condensateur céramique de 10 µF est recommandé.

Lignes directrices sur la disposition des PCB

Puisque l’udm3506 intègre fortement les composants nécessaires à la conversion de puissance, il élimine la plupart des problèmes délicats liés à la disposition des circuits imprimés. Cependant, il est toujours nécessaire d’optimiser le routage des PCB pour assurer un bon fonctionnement. Même avec une intégration élevée, vous devez assurer une bonne mise à la terre et une bonne gestion thermique lors de l’utilisation du module. La disposition recommandée est illustrée à la Figure 4:

Figure 2 schéma de configuration des circuits imprimés

1. Placer les résistances RFB utilisées pour la division de la tension de retour le plus près possible de leurs broches FB correspondantes.

2. Placez les condensateurs Cin le plus près possible des connexions Vin et PGND de l’udm3506.

3. Placez les condensateurs Cout le plus près possible des connexions Vout et PGND de l’udm3506.

4. Connectez toutes les broches PGND à la plus grande zone de cuivre possible sur la couche supérieure pour éviter de casser la connexion de terre entre les composants externes et l’udm3506.

5. Pour obtenir de bonnes performances thermiques, utilisez vias pour connecter les zones en cuivre PGND au plan de terre interne du PCB, en fournissant une bonne connexion à la terre et un chemin thermique vers le plan PCB. Étant donné qu’ils sont proches des composants internes de manipulation de puissance, l’udm3506 peut bénéficier d’une bonne dissipation thermique grâce à ces vias qui se connectent au plan interne GND du PCB. Le nombre optimal de vias thermiques dépend de la conception du PCB. Par exemple, si le PCB utilise des vias très petites, des vias plus thermiques peuvent être nécessaires pour assurer une dissipation thermique adéquate.

Circuit d’application typique

Figure3: taux de chômage VOUT=5V,IOUT=0.6A

Figure4: taux de chômage des jeunes (en %) VOUT=3.3V,IOUT=0.6A

Figure5: taux de chômage des jeunes VOUT=2.5V,IOUT=0.6A

Informations sur le forfait

Précautions de soudure et de stockage

Profil de soudure de reflux recommandé

Remarque:

1. En raison de la taille du module, ne placez pas le module sur le côté inférieur de la carte pour la soudure de reflux pour éviter la chute du module.

2. Pour les produits en vrac et non emballés, entreposer dans une boîte sèche (l’humidité relative dans la boîte sèche doit être maintenue en dessous de 10%). Pour les produits qui sont encore dans leur emballage d’origine, stockez-les dans une boîte sèche autant que possible.

3. Avant de monter sur la planche, suivez strictement les conditions de cuisson pour sécher les échantillons: cuire au four à 125°C pendant plus de 48 heures, et contrôler la température de soudure à reflux à moins de 245°C.