EG1162

ELECTRONIC GIANT EG1162 芯片用户手册 降压型同步整流电源芯片 2019 ©屹晶微电子有限公司 版权所有 REV 1.0 屹晶微电子有限公司 EG1162 芯片数据手册 V1.0 高压大电流降压型开关电源芯片 版本变更记录 版本号 日期 描述 V1.0 2019 年 05 月 15 日 EG1162 数据手册初稿 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 1/1 EG1162 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 高压大电流降压型开关电源芯片 目 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 录 特性 ..................................................................................................................................................................... 1 描述 ..................................................................................................................................................................... 1 应用领域 ............................................................................................................................................................. 1 引脚 ..................................................................................................................................................................... 2 4.1 引脚定义 ................................................................................................................................................... 2 4.2 引脚描述 ................................................................................................................................................... 2 结构框图 ............................................................................................................................................................. 3 典型应用电路 ..................................................................................................................................................... 4 电气特性 ............................................................................................................................................................. 6 7.1 极限参数 ................................................................................................................................................... 6 7.2 典型参数 ................................................................................................................................................... 6 应用设计 ............................................................................................................................................................. 8 8.1 REF3.3V 输入电容 ..................................................................................................................................... 8 8.2 VCC 储能电容 ............................................................................................................................................ 8 8.3 启动过程 ................................................................................................................................................... 8 8.4 振荡器 Cr 电容的开关频率计算 .............................................................................................................. 8 8.5 输出峰值限流 ........................................................................................................................................... 9 8.6 输出短路保护 ........................................................................................................................................... 9 8.7 输出电感 ................................................................................................................................................... 9 8.8 同步整流 MOS 管 ..................................................................................................................................... 9 8.9 输出电容 ................................................................................................................................................... 9 8.10 输出电压调节设置 ................................................................................................................................... 9 封装尺寸 ........................................................................................................................................................... 10 9.1 SOP16 封装尺寸 ...................................................................................................................................... 10 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 1/1 屹晶微电子有限公司 EG1162 芯片数据手册 V1.0 高压大电流降压型开关电源芯片 EG1162 芯片数据手册 V1.0 1. 特性        降压同步整流方案，支持高压大电流方案。 外接一个电容可设置工作频率（0-300KHz） 2 脚 EN 外部电阻可灵活调整启动、关闭电压 UVLO 欠压锁定功能：  Vcc 引脚端的开启电压 4.6V  Vcc 引脚端的关闭电压 3.8V 逐周限流控制 输出短路打嗝保护 封装形式：SOP16 2. 描述 EG1162 是一款高压大电流降压型同步整流 DC-DC 电源管理芯片，内部集成基准电源、振荡器、误差放 大器、限流保护、短路保护、半桥驱动等功能，非常适合大电流场合应用，尤其 5V 输出场合。 3. 应用领域         LED 屏 电动自行车转换器 高压模拟/数字系统 工业控制系统 电信电源系统 以太网 POE 便携式移动设备 逆变器系统 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 1/10 EG1162 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 高压大电流降压型开关电源芯片 4. 引脚 4.1 引脚定义 图 4-1. EG1162 管脚定义 4.2 引脚描述 引脚序号 引脚名称 I/O 1 REF3.3V O 3.3V 基准输出，输出最大电流 50mA。 2 EN I 芯片使能脚，比较门限 1.2V；低于 1.2V，芯片进入待机，关闭 3.3V 输出。 3 SD I 高电平关闭 PWM 输出，低电平允许 PWM 输出。 4 SS I 软启动脚，外接电容，电容电压上升速度影响软启动时间。 5 VSS AGND 6 CP I 外接电容，频率 f=(18 x106 )/Cp(单位为 pF)。 7 ERRO O 电压环路运放输出端口。 8 FB I 电压环路运放负极输入端口。 9 SDLIN I 低端 MOS 管电流比较器输入端口。 10 LO O 输出控制低端 MOS 功率管的导通与截止。 11 COM PGND 芯片功率地。 12 VCC Power 芯片电源，电压范围 4.5V-20V。 13 SDHIN I 高端 MOS 管电流比较器输入端口。 14 VS O 高端悬浮地端。 15 VB Power 高端悬浮电源。 16 HO O 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 描述 芯片信号地。 输出控制高端 MOS 功率管的导通与截止。 2/10 EG1162 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 高压大电流降压型开关电源芯片 5. 结构框图 RFE3.3V 1 15 VB 线性电源 电 平 位 移 EN 2 1.2V 脉 冲 滤 波 驱 动 16 HO 18uA 14 VS 180mV SD 3 13 SDHIN PWM逻辑控制 比较器 12 Vcc SS 4 驱 动 VSS 5 10 LO 振荡器 CP 6 11 COM ERRO 7 180mV 1.2V 9 SDLIN 运放 比较器 FB 8 图 5-1. EG1162 结构框图 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 3/10 屹晶微电子有限公司 EG1162 芯片数据手册 V1.0 高压大电流降压型开关电源芯片 6. 典型应用电路 图 6-1. EG1162 MOS 内阻限流 5V20A 同步整流方案典型应用电路图 图 6-2. EG1162 外置电阻限流 5V20A 同步整流方案典型应用电路图 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 4/10 屹晶微电子有限公司 EG1162 芯片数据手册 V1.0 高压大电流降压型开关电源芯片 图 6-3. EG1162 输出 12V20A 同步整流方案典型应用电路图 图 6-3. EG1162 24V 输出同步整流方案典型应用电路图 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 5/10 EG1162 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 高压大电流降压型开关电源芯片 7. 电气特性 7.1 极限参数 无另外说明，在 TA=25℃条件下 符号 参数名称 测试条件 最小 最大 单位 HO 高端输出 - VS-0.3 VB+0.3 V VB 自举高端 VB 电源 - -0.3 600 V VS 高端悬浮地端 - VB-20 VB+0.3 V SDHIN 高端比较器输入 - VS-0.3 VS+5 V VCC 低端电源 - -0.3 20 V LO 低端输出 - -0.3 VCC+0.3 V SDLIN 低端比较器输入 - -0.3 +5 V FB、ERRO、CP、SS、 REF3.3V 低压端口 - -0.3 +5.5 V SD、EN 控制端口 - -0.3 20 V TA 环境温度 - -45 125 ℃ Tstr 储存温度 - -65 150 ℃ TL 焊接温度 T=10S - 300 ℃ 注：超出所列的极限参数可能导致芯片内部永久性损坏，在极限的条件长时间运行会影响芯片的可靠性。 7.2 典型参数 无另外说明，在 TA=25℃ 符号 参数名称 测试条件 最小 典型 最大 单位 VB 高压电源 VB 输入电压 4 - 600 V VCC 低压电源 VCC 输入电压 4.5 - 20 V Istart VCC 启动电流 - 50 200 uA VCC（ON） VCC 开启电压 EG1162 - 4.6 - V VCC（OFF） VCC 关闭电压 EG1162 - 3.8 - V REF3.3V 3.3V 基准输出 VCC 开启，VCC=12V 3.1 3.25 3.4 V ΔVREF 线性调整率 VCC=4.5V to 20V - 3 50 mV 基准电压 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 6/10 EG1162 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 高压大电流降压型开关电源芯片 ΔVREF 负载调整率 IL=0 to 10mA Io 最大输出电流 - 50 mA Fosc 振荡频率范围 CT=270pF 67 KHz Δf/ΔVCC 电压抑制比 CT=270pF ±3 ±5 % Δf/ΔT 温度漂移 - ±5 ±8 % FB 误差放大器反馈端 - 1.18 1.2 1.22 V Ierro 误差放大器输出电 流能力 15 20 25 uA Ib 输入偏置电流 - - - 0.1 uA AVOL 开环增益 - 60 75 - dB D(max) 最大输出占空比 - EN EN 使能端比较电压 1.15 1.2 1.25 V SD 逐周关闭 PWM 电压 3 - - V - 5 50 mV 振荡器 误差放大器 PWM 控制 95 % 电流比较器 SDHIN 高端电流比较器 相对 VS 电压 180 mV SDLIN 低端电流比较器 相对 COM 电压 180 mV 死区时间特性 DT 死区时间 150 200 250 nS 输出 MOS 驱动能力 LO、HO 输出 拉电流 IO+ Vo=0V,VIN=VIH PW≤10uS 1.2 1.8 - A LO、HO 输出 灌电流 IO- Vo=12V,VIN=VIL PW≤10uS 1.5 2 - A 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 7/10 屹晶微电子有限公司 EG1162 芯片数据手册 V1.0 高压大电流降压型开关电源芯片 8. 应用设计 8.1 REF3.3V 输入电容 在 REF3.3V 引脚端对地放置一个高频小容值旁路电容将减少 REF3.3V 端的高频噪声，高频旁路电容可选 用 1uF 陶瓷电容，布板时尽可能靠近芯片引脚 REF3.3V 输入端。 8.2 VCC 储能电容 EG1162 需求 VCC 引脚端对地放置一个 10uF 电容，主要用于启动时对 VCC 引脚进行储能充电和正常工 作时稳定 VCC 引脚的工作电压，同时该电容对输出短路保护有一定的作用，当输出短路时，VCC 引脚将掉 电，芯片进入 UVLO 模式，该电容的大小将影响当输出短路时芯片间隙去开启功率管的时间，电容越大间隙 的时间越长，功率管发热越小，反之功率管发热将增大。 8.3 启动过程 R21 电阻悬空时，输入电源通过外部 R2 电阻对 VCC 引脚的外接电容开始充电，此时 EG1162 芯片将在 低静态电流工作模式大概消耗 50uA 的工作电流，内部仅 UVLO 电路在工作，其他振荡器及 PWM 模块都处 于关闭状态，输出电压为零，当 VDD 引脚上的电容电压充电到 4.6V 以上时，芯片开始正常工作，开启振荡 器、PWM 模块及反馈处理电路，输出电压稳压输出，同时输出电压通过外部二极管到 VCC 引脚提供 VCC 工 作电源，启动过程结束。 2 脚外部电阻可以调整启动电压跟关闭电压 启动电压计算公式：1.2V x (R20+R21)/R21+18uA*R20 关闭电压计算公式：1.2V x (R20+R21)/R21 关闭电压设计为正常输出电压的 70%-90% 8.4 振荡器 Cr 电容的开关频率计算 EG1162 仅需一个外接电容可设置 PWM 工作频率，内部采用恒流源对 Cp 电容进行充放电如图 8.4a， 灌电流的恒流源内部提供大概 36uA 左右的电流对 Cp 电容进行充电， 12 VCC 拉电流的恒流源内部提供大概 720uA 左右的电流对 CT 电容进行放 电，近似的工作频率和电容之间关系由公式 f=(18 x106)/Cp 确定(该 公式的电容单位为 pF)，如 Cp=270pF 的电容，对应的 PWM 工作频 On/Off 率大概为 67KHz。 36uA 双门限 比较器 On/Off 6 Cp 720uA Cp 5 GND 图 8.4a 振荡器 CT 充放电原理框图 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 8/10 屹晶微电子有限公司 EG1162 芯片数据手册 V1.0 高压大电流降压型开关电源芯片 8.5 输出峰值限流 EG1162 芯片的高端输出峰值电流限流大小由高端 MOS 管的内阻或者串联电阻 R7 决定，峰值电流的关 系式是 IPK=180mV/（高端 MOS 管内阻或者 R7） ；芯片低端输出峰值电流限流大小由低端 MOS 管内阻决定， 峰值电流的关系式是 IPK=180mV/（低端 MOS 管内阻） 。 8.6 输出短路保护 当输出短路、R21 电阻悬空时，EG1162 将工作在最大峰值电流限流输出，同时 VCC 的电压将会失电由 于输出电压不能再通过二极管为 VCC 引脚提供电源，EG1162 芯片的静态工作电流很快泄放掉 VCC 引脚上电 容的电压，当 VCC 引脚的电压低于 3.8 V 时，EG1162 芯片将彻底关闭 PWM 输出，同时输入电源通过外部启 动电阻重新对 VCC 引脚的电容开始充电，当 VCC 引脚的电压高于 4.6V，芯片重新开启 PWM，如果输出一直 处于短路状态，芯片将间隙去开启功率管，此时 EG1162 芯片将处于限流和短路保护模式。 8.7 输出电感 EG1162 工作在连续模式， 电感的选取可根据下式公式： Vout (Vin −Vout ) L= Vin . Fs . Iripple 式中 Vin 是输入电压，Vout 是输出电压，Fs 是 PWM 工作频率，Iripple 是电感中电流纹波的峰峰值，通常 选择 Iripple 不超过最大输出电流的 30%。 8.8 同步整流 MOS 管 采用同步整流 MOSFET 代替传统异步变换器的续流二极管，从而极大提高电源转换效率；同步整流 MOSFET 选择低内阻、低结电容，能给 EG1162 降压器提供好的性能。 8.9 输出电容 输出电容 Co 用来对输出电压进行滤波，使 DC-DC 降压器输出比较平稳的直流电提供给负载，选取该 电容时尽可能选取低 ESR 的电容，选取电容值的大小主要由输出电压的纹波要求决定，可由下式公式确定： 1 ΔVo=ΔIL（ESR+ 8. Fs.Co ）式中ΔVo 是输出电压纹波，ΔIL 是电感电流纹波，Fs 是 PWM 工作频率，ESR 是输出电容等效串联电阻。 8.10 输出电压调节设置 EG1162 的输出电压由 FB 引脚上的两个分压电阻进行设定，内部误差放大器基准电压为 1.2V， 如图 8.10a 所示，输出电压 Vout=（1+R1/R2）*1.2V，如需设置输出电压到 12.12V，可设定 R1 为 9.1K，R2 为 1K，输 出电压 Vout=（1+9.1/1）*1.2V=12.12V。 OSC VREF=1.2V 2 VOUT R1 1 R2 FB 比较器 误差放大器 图 8.10a EG1162 输出电压调整电路 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 9/10 EG1162 芯片数据手册 V1.0 屹晶微电子有限公司 高压大电流降压型开关电源芯片 9. 封装尺寸 9.1 SOP16 封装尺寸 符号 尺寸（mm） Min Max A 1.350 1.750 A1 0.100 0.250 A2 1.350 1.550 B 0.330 0.510 C 0.190 0.250 D 9.800 10.000 E 3.800 4.000 E1 5.800 6.300 e 1.270（TYP） L 0.400 1.270 Θ 0° 8° 2019©屹晶微电子有限公司 版权所有 www.egmicro.com 10/10