ME3102BM5G

ME3102 1A 同步降压 DC-DC 转换器 概述 特点  效率高达96% 电压输入范围 2.5V-5V，支持运用单个 Li+/Li-电池、  静态电流45uA（典型） 多个碱性/NiMH 电池及 USB 及其他类型电源应用。输  大于1A的输出负载电流 出电压从 0.6V 至输入电压。内部集成了功率 NMOS  内置同步转换结构 开关管及同步 PMOS 整流管，最小化了外部元件及实  1.75MHz/1.4MHz转换频率 现了高效率。ME3102 采用恒定频率电流型 PWM 控  软启动 制模式，使其具有较好的稳定性和瞬态特性，在关断  短路保护 ME3102 是一款同步电流模降压 DC-DC 转换器， 状态，输入输出之间断开，关断电流小于 0.1uA ，同 时 ME3102 还具有限流等功能。 可采用 SOT23-5 小 封装，节省 PCB 版面积及整体 BOM 费用。 封装形式 应用场合  便携式电话、无线电话  5-pin： SOT23-5  可携带设备、无线设备  6-pin： DFN2*2-6  计算机外围设备  应用电池的装饰品  电子测量  电子相框 典型应用图 L 0.6uH-4.7uH VIN SW R1 GND C1A C1B 22uF VO VIN 0.1uF ME3102 FB CFW CO 100pF 22uF R2 EN Vo=0.6x(1+R1/R2) V06 www.microne.com.cn Page 1 of 11 ME3102 选购指南 ME 31 02 X X G 环保标识 封装形式 M5：SOT23-5 N6A：DFN2*2-6 产品功能 产品品种号 产品类别号 公司标志 产品型号 产品说明 ME3102AM5G VFB =0.6V，Fosc=1.75MHz；封装形式：SOT23-5 ME3102BM5G VFB =0.6V，Fosc=1.4MHz；封装形式：SOT23-5 ME3102BN6AG VFB =0.6V，Fosc=1.4MHz；封装形式：DFN2*2-6 ME3102CN6AG VFB =0.6V，Fosc=1.4MHz；封装形式：DFN2*2-6，管脚不同 注：如您需要其他电压值或封装形式的产品，请联系我司销售人员。 芯片脚位图 5 4 1 2 1 6 2 5 3 4 3 SOT23-5 DFN2*2-6 脚位功能说明 PIN 脚位 (SOT23-5) PIN 脚位(DFN2*2-6) 符号名 功能说明 ME3102A/B ME3102B ME3102C 1 3 4 EN 使能引脚 2 2 6 GND 地引脚 3 1 1 SW 转换引脚 4 5 5 VIN 输入电压引脚 5 4 3 FB 反馈电压引脚 6 2 NC 空脚 V06 www.microne.com.cn Page 2 of 11 ME3102 芯片功能示意图 绝对最大额定值 功耗 封装热阻 参数 极限值 单位 电源电压：VIN 6.0 V EN,FB引脚 6.0 V SW引脚 -0.3-VIN V SOT23-5 0.6 DFN2*2-6 1.3 SOT23-5 210 DFN2*2-6 95 W ºC/W 工作温度范围 -40～85 ºC 储存温度范围 -55～150 ºC 焊接温度和时间 ºC +260（10秒） 注意：绝对最大额定值是本产品能够承受的最大物理伤害极限值，请在任何情况下勿超出该额定值。 V06 www.microne.com.cn Page 3 of 11 ME3102 ME3102 电气参数 (正常条件 TA = 25 ºC, VIN= 3.6V,Vo=1.8V, Co=22uF, CIN=22uF//0.1uF,L=2.2uH， 除非另行标注) 符号 参数 VIN 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位 输入电压 2.5 - 5.5 V VFB 反馈引脚电压 0.588 0.6 0.612 V Vo 输出电压精度 Io=100mA +3 % LDR 负载调整率 Io=1mA to 800mA 0.5 1.5 % LNR 线性调整率 VIN=2.5V to 5V,Io=10mA 0.2 0.5 %/V IQ 静态电流 无负载 45 70 uA Isd 关断电流 VEN=0V 0.1 1 uA Ilimit 限流保护 ILSW SW 引脚漏电流 1.6 -1 VO=100% Fosc 振荡频率 VFB=0V or VO=0V RDSON 导通阻抗 η 最高效率 VEH 使能高阈值 VEL 使能低阈值 V06 -3 IDS=100mA A 1 ME3102A 1.45 1.75 2.1 ME3102B/C 1.2 1.4 1.8 uA MHz ME3102A 600 ME3102B/C 500 P MOSFET 0.3 0.6 Ω N MOSFET 0.3 0.6 Ω KHz 96 % 1.5 V 0.3 www.microne.com.cn Page 4 of 11 V ME3102 典型性能参数 1、 Efiiciency VS Output Current (Vo=1.8V) Efiiciency VS Output Current (Vo=3.3V) Efficiency VS.Output Current (Vo=3.3V) Efficiency VS.Output Current (Vo=1.8V) 100 100 90 80 Efficiency (%) Efficiency (%) 90 70 VIN =4.2V 60 VIN =2.5V VIN =3.6 50 80 VIN=3.6 70 VIN=4.2V 60 VIN =5V 50 40 40 30 30 1 1 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 10 100 200 2、 Efiiciency VS Input Voltage (Vo=1.8V) 100 90 90 Efficiency(%) 100 Efficiency(%) 600 700 800 900 1000 Efficiency VS.Input Voltage (Vo=3.3V) 80 70 IO=800 IO=100 50 40 80 70 IO=10mA IO=100m IO=800m 60 50 40 30 30 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 3.6 3.75 4 3、VFB VS Input Voltage 4.5 4.75 5 5.25 5.5 4、VFB VS Output Current VFB VS Output Current VFB VS Input Voltage 0.606 0.604 0.602 0.6 0.598 0.596 0.594 0.592 0.59 0.588 4.25 Input Voltage(V) Input Voltage(V) 0.608 0.604 VFB(V) VFB(V) 500 Efiiciency VS Intput Voltage (Vo=3.3V) Efficiency VS.Input Voltage (Vo=1.8V) 60 400 Output Current(mA) Output Current (mA) IO=10m 300 IO=100mA 0.592 3.5 4 4.5 5 5.5 0 200 400 600 VIN=4.2V 800 Output Current(mA) Input Voltage(V) V06 VIN =3.6V 0.584 IO=600mA 3 0.596 0.588 IO=800mA 2.5 VIN =2.5V 0.6 www.microne.com.cn Page 5 of 11 1000 ME3102 5、Output Voltage VS Output Current 6、VFB VS Temperature VFB VS Temperature 1.83 0.608 1.82 0.606 0.604 1.81 V FB ( V) Output Voltage (V) Output Voltage VS Output Current (Vo=1.8V) 1.8 1.79 0.602 0.6 0.598 0.596 1.78 VIN=2.5V VIN=5V VIN=3.6 VIN=4.2 0.594 1.77 0.592 -25 10 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 25 50 75 100 125 T e m p e r a t u℃) re( Output Current(mA) 7 、 Dynamic Supply Current VS Input Voltage 8、Dynamic Supply Current VS Temperature Supply Current VS Input Voltage 50 Supply Current(uA) 45 40 35 30 25 20 15 10 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 Input Voltage(V) 9、Oscillator Frequency VS Input Voltage Oscillator Frequency (MHz) Oscillator Frequency VS Input Voltage 2 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 Input Voltage(V) V06 www.microne.com.cn Page 6 of 11 150 ME3102 应用信息 电感的选择 ME3102 对于多数应用，根据设计的电流纹波值，选择电感的范围在 0.6uH 到 4.7uH 之间， 选择大电感有小的 电流纹波，选择小电感有高的电流纹波，较低的输入或较高输出电压同时也增加电流纹波值，如下公式所示，合理选 择电流的纹波在 400mA （1A 的 40%） Lmin  VO (1  Dmin ) I fs 最佳电感设置： Vo 0.6V 1.2V 1.5V 1.8V/2.5V/2.8V/3.3V L 0.6uH 1.2uH 1.5uH 2.2uH/3.3uH/4.3uH 电感的直流额定电流至少等于最大负载加上纹波电流的一半，以防止磁芯饱和，因此一个 2A 额定电感应该足够应 用需求，为了更好的提高效率，应选择低直流阻抗的电感。 输入输出电容的选择 在连续工作模式下，MOSFET 的峰值电流是与占空比有关，为阻止瞬态尖峰电压传递，必须要应用低 ESR 及最 大化 RMS 电流的输入电容，最大化 RMS 电容的电流如下式所示： CIN required IRMS [VOUT(VIN  VOUT)]  IOMAX VIN 1 2 这个公式最大化在输入电压 VIN=2VO ， 此时 IRMS=IO/2. 这个简化的最差情况普遍应用在设计中。 根据 ESR 的需求确定输出电容的选择，典型情况下满足输出电容 CO 的 ESR 需求，RMS 电流比率总体可以超过 纹波（P-P）需求，输出电压纹波 由以下公式决定： VO  IL(ESR+ 1 ) 8fCO 式中 f 为电路工作频率，CO 为输出电容，△IL 为电感电流纹波，输出电压一定，由于△IL 随输入电压增加，输出纹波 在最大输入电压时最大。 陶瓷电容由于其高容值、低成本特性使其适用于更小的体积的应用，其高纹波电流、高电压额定值 、低 ESR 等 特性使其更佳适用于转换器的应用。运用陶瓷电容可以获得低输出电压纹波和小的外围电路尺寸。选择 X5R 或者 X7R 型号作为输出和输入电容，这些型号的电容有更好的温度和电压特性。. 通过在 22uF 输入电容边上并联一个 0.1uF 的陶瓷电容，并且该 0.1uF 的陶瓷电容尽可能靠近芯片的 VIN 和 GND 管脚，可以进一步降低输入端的尖峰电流并消除系统板上的高频开关噪声影响。 输出电压选择 内部基准电压典型值为0.6V，输出电压由以下公式计算： R1   VO  0.6   1    R2  V06 www.microne.com.cn Page 7 of 11 ME3102 VO R1 R2 1.2V 100k 100k 1.5V 150k 100k 1.8V 200k 100k 2.5V 380k 120k 3.3V 540k 120k 100%占空比工作模式 当输入电压接近输出电压，转换器控制P-MOSFET持续开启，在这种模式下输出电压等于输入电压减去P-MOSFT 功率管上的压降，如下式： VO  VIN  IO  (RDSon  RL ) 式中VO为输出电压， VIN为输入电压，IO为输出电流，RDSon为P-MOSFET导通阻抗，RL为电感寄生阻抗。 软启动 ME3102内部有软启动电路限制了启动时浪涌电流，防止输出电压过冲， 短路保护 ME3102逐周期检测峰值电流，限制电感的峰值电流在1.6A以下，在输出短路的情况下以频率600kHz最小占空比 工作， 此时输入电流约为200mA。 推荐PCB布图 VIA TO VIN VIA TO VOUT VIA TO VIN VIA TO VOUT 关于 PCB 的画法，需注意以下几点： 1、 确保功率路径尽可能的短、直、宽，包括GND回路，SW回路，VOUT回路，VIN回路。 2、 确保VFB 管脚直接连接至反馈电阻。反馈电阻网络R1/R2连接在COUT正极和GND之间。 3、 确保CIN尽可能靠近VIN 管脚，因为该电容为内部power管提供AC电流。 4、 确保开关节点SW远离比较敏感的VFB管脚。 5、 确保CIN和COUT的负极尽可能靠近芯片的GND管脚。 V06 www.microne.com.cn Page 8 of 11 ME3102 封装信息  封装类型:SOT23-5 尺寸（mm） 参数 尺寸（Inch） 最小值 最大值 最小值 最大值 A 1.05 1.45 0.0413 0.0571 A1 0 0.15 0.0000 0.0059 A2 0.9 1.3 0.0354 0.0512 A3 0.6 0.7 0.0236 0.0276 b 0.25 0.5 0.0098 0.0197 c 0.1 0.23 0.0039 0.0091 D 2.82 3.05 0.1110 0.1201 e1 1.9(TYP) 0.0748(TYP) E 2.6 3.05 0.1024 0.1201 E1 1.5 1.75 0.0512 0.0689 e 0.95(TYP) L 0.25 L1 0.0374(TYP) 0.6 0.0098 0.59(TYP) θ 0 c1 0.0232(TYP) 8° 0.2(TYP) V06 0.0236 0.0000 8° 0.0079(TYP) www.microne.com.cn Page 9 of 11 ME3102  封装类型: DFN2*2-6 尺寸（mm） 参数 尺寸（Inch） 最小值 最大值 最小值 最大值 A 0.7 0.8 0.0276 0.0315 A1 0 0.05 0 0.002 A2 0.203(TYP) 0.008(TYP) b 0.2 0.35 0.0078 0.0138 D 1.9 2.1 0.0748 0.0827 E 1.9 2.1 0.0748 0.0827 E1 0.5 0.9 0.0197 0.0354 e 0.65(TYP) 0.0256(TYP) L 0.25 0.426 0.0098 0.0168 K 0.2 一 0.0079 一 D1 1 1.45 0.0393 0.0571 V06 www.microne.com.cn Page 10 of 11 ME3102  本资料内容，随产品的改进，可能会有未经预告之更改。  本资料所记载设计图等因第三者的工业所有权而引发之诸问题，本公司不承担其责任。另外，应用电路 示例为产品之代表性应用说明，非保证批量生产之设计。  本资料内容未经本公司许可，严禁以其他目的加以转载或复制等。  本资料所记载之产品，未经本公司书面许可，不得作为健康器械、医疗器械、防灾器械、瓦斯关联器械、 车辆器械、航空器械及车载器械等对人体产生影响的器械或装置部件使用。  尽管本公司一向致力于提高质量与可靠性，但是半导体产品有可能按照某种概率发生故障或错误工作。 为防止因故障或错误动作而产生人身事故、火灾事故、社会性损害等，请充分留心冗余设计、火势蔓延 对策设计、防止错误动作设计等安全设计。 V06 www.microne.com.cn Page 11 of 11