UDM3606 Module intégré de puissance moyenne tension DC-DC Buck Step-Down (entrée 4.5V-18V, sortie 0.6V-5.5V)

caractéristiques

0,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6 0,6A courant de sortie

LarG ge gaMm mme de teN ° de catalogueion d’entrée: 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5 4.5V V V V V V V V V V V V V-18V

Tension de sortie: 0.6V-5.5V

Fréquence de commutation: 1MHz

Efficacité jusqu’à 95% % % % %

Démarrage en douceur

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

Applications

Contrôle industriel

Équipement d’imagerie médicale

Applications de télécommunications et de réseauX x x

Alternative aux régulateurs linéaires (LDO)

Applications miniaturisées

Description Description Description

L’udm3606 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’udm3606 fournit une solution d’alimentation complète, ne nécessitant que quelques composants passifs externes pour atteindre une large gamme de tension d’entrée de 4.5V à 18V, 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’udm3606 dispose de fonctions de protection complètes, y compris la protection contre les surintensités (OCP), la protection contre les surtensions (OVP), la protection contre les surtensions (UVP) et la protection contre les surtempératures (OTP). L’udm3606 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 

Caractéristiques électriques

Caractéristiques électriques (suite)

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.

Note 2: le courant de sortie continu maximum peut être réduit en raison de la température de jonction du FHT4623.

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’udm3606 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’udm3606 fournit une solution d’alimentation complète, ne nécessitant que quelques composants passifs externes pour atteindre une large gamme de tension d’entrée de 4.5V à 18V, 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’udm3606 dispose de fonctions de protection complètes, y compris la protection contre les surintensités (OCP), la protection contre les surtensions (OVP), la protection contre les surtensions (UVP) et la protection contre les surtempératures (OTP). L’udm3606 minimise l’utilisation de composants externes et est emballé dans un paquet LGA-20 (5mm × 3.2mm × 2mm).

Soft-Start interne (SS)

La fonction soft-start est conçue pour éviter les surtensions à la sortie pendant le processus de démarrage. L’udm3606 dispose d’une fonction de démarrage en douceur intégrée: au démarrage du module, son circuit interne génère une tension de montée (SS) de 0V à 0.6V. Lorsque la tension SS est inférieure à la tension de référence interne VREF (0,6v), l’amplificateur d’erreur interne utilise la tension SS comme tension de référence. Lorsque la tension SS dépasse la tension de référence interne, VREF est de nouveau utilisé comme tension de référence. L’heure de démarrage en douceur pour les SS est définie en interne, avec une valeur typique de 0.8ms.

Démarrage et arrêt

Si VIN et VEN dépassent leurs seuils respectifs, le module démarre. Le circuit de tension de référence interne démarre en premier, générant une tension de référence stable, après quoi le régulateur interne est activé. Le régulateur fournit une alimentation stable au reste du circuit.

Il y a trois conditions qui peuvent causer l’arrêt de la puce: VIN est trop bas, VEN est trop bas, et la protection d’arrêt au-dessus de la température. Pendant le processus d’arrêt, la boucle de signal est d’abord bloquée pour éviter un déclenchement accidentel. Par la suite, la tension du compas et l’alimentation interne sont abattues. La sortie open-drain n’est pas affectée par cette commande d’arrêt.

Protection contre les surintensités et les courts-circuits (OCP)

L’udm3606 offre une protection de limitation de courant cycle par cycle. Lorsque le courant de crête de l’inducteur dépasse le seuil limite interne du courant de crête, l’interrupteur supérieur s’éteint, et l’interrupteur inférieur reste allumé jusqu’à ce que le courant de l’inducteur tombe sous le seuil limite interne du courant de vallée. Le circuit de limite de courant de vallée réduit la fréquence de fonctionnement (après que le seuil de limite de courant de pointe est déclenché). Dans le même temps, la tension de sortie continue de baisser jusqu’à ce que le VFB tombe en dessous du seuil de sous tension (UV) (généralement 42%). Une fois que le seuil UV est déclenché, l’udm3606 entre en mode de protection contre le hochet et redémarre périodiquement le module. Ce mode de protection est particulièrement utile en cas de sortie courte à la terre, réduisant considérablement le courant moyen de court-circuit, atténuant les problèmes thermiques et protégeant le module. Une fois la situation de surintensité réglée, l’udm3606 quitte le mode de protection contre le hochement.

Protection d’arrêt en cas de surtempérature (OTP)

Pour éviter les dommages causés par la surchauffe, l’udm3606 arrête la commutation lorsque la température interne de la puce dépasse 150 °C. Une fois que la température est inférieure au seuil (habituellement 130 °C), le module reprend son fonctionnement.

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. Le comparateur UVLO UDM3606 surveille la tension de sortie du LDO interne (VCC). Le seuil ascendant typique pour UVLO est de 4,3 V, tandis que le seuil descendant typique est de 3,85 V.

Amplificateur d’erreur (EA)

L’udm3606 utilise un amplificateur dynamique de transconductance comme amplificateur d’erreur (OTA). L’amplificateur d’erreurs compare la tension FB avec la tension interne de référence de 0,6v (VREF) et produit un courant proportionnel à la différence entre les deux. Ce courant de sortie charge ou décharge le réseau de compensation interne pour former la tension de compensation, qui est utilisée pour contrôler le courant dans les MOSFETs de puissance. Le réseau de compensation interne optimisé minimise le nombre de composants externes requis, simplifiant considérablement la conception de la Boucle de contrôle.

Informations sur la demande

Réglage de tension de sortie

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

La tension de sortie est réglée par un séparateur de résistance externe. (référez-vous à l’application typique sur la page d’accueil.) D’abord, sélectionnez R1, puis calculez R2 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

Dans des circonstances normales, il est recommandé de régler la tension de sortie entre 0.6V et 5.5V. Cependant, la tension de sortie peut être réglée plus haut que 5.5V. Dans de tels cas, en raison de courants d’ondulation plus importants de l’inducteur, l’ondulation de la tension de sortie sera plus grande. Un condensateur supplémentaire est nécessaire pour réduire l’ondulation de tension de sortie.

Si la tension de sortie est réglée plus haut, la gestion thermique devient plus importante. Référez-vous au "PCB disposition Guidelines" Sur cette page pour une meilleure performance thermique.

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 courant RMS à travers le condensateur d’entrée peut être estimé à l’aide de l’équation (2):

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 avec des diélectriques X5R ou X7R, avec une capacité de 10µF ou plus. 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 dans la tension d’entrée.

Sélection du condensateur de sortie

Un condensateur de sortie (C2) 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 suggéré d’utiliser des condensateurs ESR faibles pour réduire l’ondulation de la tension de sortie. L’ondulation de la tension de sortie peut être estimée à l’aide de l’équation (3):

Où fs = 1000kHz, L1 = 1.5μH, et RESR est la résistance de série équivalente (ESR) du condensateur de sortie.

Lignes directrices sur la disposition des PCB

L’udm3606 intègre fortement les composants nécessaires à la conversion de puissance, éliminant la plupart des problèmes délictueux liés à la disposition des circuits imprimés. Cependant, il est toujours nécessaire d’optimiser au maximum le routage des PCB pour assurer un bon fonctionnement. Même avec une intégration élevée, vous devez assurer une bonne mise à la terre et des performances thermiques lors de l’utilisation du module. La disposition recommandée est indiquée à la Figure 4: taux de chômage.

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. Placer les condensateurs Cin le plus près possible des connexions Vin et PGND de l’udm3606;

3. Placer les condensateurs Cout aussi près que possible des connexions Vout et PGND de l’udm3606;

4. Connectez toutes les broches PGND à la plus grande coulée de cuivre possible sur la couche supérieure, en évitant toute rupture dans la connexion de terre entre les composants externes et l’udm3606;

5. Pour obtenir de bonnes performances thermiques, utilisez vias pour connecter la zone de coulée en cuivre PGND au plan de terre interne du PCB, 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 gestion de puissance, l’udm3606 peut bénéficier d’une bonne dissipation thermique via ces vias reliées 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

Figure 3: taux de chômage VOUT=5V,IOUT=0.6A

Figure 4 VOUT=3.3V,IOUT=0.6A

Figure 5: taux de chômage des jeunes VOUT=2.5V,IOUT=0.6A

Figure 6: taux de chômage des jeunes VOUT=1.8V,IOUT=0.6A

Figure 7: taux de chômage des jeunes VOUT=1.5V,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 de reflux à moins de 245°C