ME3113AM6G

ME3113 高效率，18V 输入，3A 负载同步整流 DC-DC 降压转换器 概述 特点 ME3113是一款高效率的同步整流降压DC-DC转换器  输入电压范围：4.5 V ~ 18 V 芯片，输入电压最高可达18V，内部集成两颗低导通电阻  关断电流：8 uA 的NMOSFET功率开关，低侧开关导通电阻50mΩ，高侧  静态电流：120 uA 开关导通电阻90mΩ，可支持3A负载电流。当带轻载时芯  导通电阻：低侧 50 mΩ，高侧 90 mΩ 片工作在PFM模式，当带重载时芯片工作在连续电流的准  开关频率：500 kHz PWM模式，开关频率500 kHz。芯片采用自适应恒定导通  参考电压值：0.6 V ± 2% 时间控制架构，具有较快的负载瞬态响应。  逐周期限流保护：峰值限流 5.5 A，谷值限流 3.3 A  输出短路保护方式：打嗝模式 输出短路保护等功能来提升芯片的可靠性。  过温保护：170°C 应用场合 封装形式  机顶盒   液晶电视  DSL 调制解调器  数字电视 芯片集成过温保护、输入欠压锁定、逐周期限流保护、 6-pin SOT23-6 典型应用图 C2 0.1 uF BOOT L1 3.3 uH VIN VOUT LX IN C1 47uF ON OFF ME3113 EN U1 FB GND V02 R1 100 kΩ www.microne.com.cn C3 20 pF C4 40uF R2 22 kΩ Page 1 of 9 ME3113 选型指南 ME 31 13 X XX G 环保标识 封装形式 M6：SOT23-6 版本 产品品种号 产品类别号 公司标志 产品型号 产品说明 ME3113AM6G SOT23-6 产品脚位图 BOOT 1 6 LX GND 2 5 VIN FB 3 4 EN SOT23-6 脚位功能说明 管脚编号 管脚名 1 BOOT 2 GND 3 FB 反馈电压管脚，接误差放大器反向输入端 4 EN 使能输入管脚，输入逻辑高芯片工作 5 VIN 电源输入端，为控制器和转换器开关供电 6 LX 开关节点，接电感 V02 功能说明 需要在BOOT和LX间接不小于0.1 uF陶瓷电容，为高侧开关的驱动供电 地管脚 www.microne.com.cn Page 2 of 9 ME3113 功能示意图 BOOT Internal LDO + COMP - VCC VIN LX Deadtime Logic GND Q R S ON/ OFF EN Shutdown Logic ACOT Timer UVLO VIN + COMP - FB EA + 0.6V Thermal Shutdown Short Circuit Protection Soft Start Control 绝对最大额定值 参数 符号 范围 单位 VIN 引脚电压范围 VIN -0.3 ~ 18 V LX 引脚电压范围 VLX -0.3 ~ 18 V BOOT 引脚相对 SW 引脚电压范围 VBOOT_SW -0.3 ~6 V EN 引脚电压范围 VEN -0.3 ~ 18 V FB 引脚电压范围 VFB -0.3 ~ 18 V 封装功耗 Pd 0.63 W 封装热阻（结到空气） θJA 200 ℃/W 工作环境温度范围 TA -40 ~ +85 ℃ 储存温度范围 TSTG -55 ~ +150 ℃ 结温范围 TJ -40 ~ +150 ℃ 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。 V02 www.microne.com.cn Page 3 of 9 ME3113 推荐工作条件 符号 描述 最小值 典型值 最大值 单位 VIN 输入电压 4.5 12 18 V VOUT 输出电压 0.6 3.3 12 V 电感值 1.2 3.3 6 uH 输出电容 20 40 - uF 工作环境温度 -40 - 85 ºC L COUT TA 电气参数 ME3113 测试条件：VIN = 12 V，VOUT = 3.3 V，TA = 25℃，除非特殊情况。 参数 符号 输入电压范围 VIN 关断电流 ISD 静态电流 IQ 反馈参考电压 VREF 高侧开关导通电阻 RDSON_H 低侧开关导通电阻 最小值 典型值 最大值 单位 4.5 - 18 V VIN = 18 V，关断IC - 8 15 uA VIN = 18 V，使能IC，VFB = 0.7 V - 120 200 uA 0.588 0.6 0.612 V - 50 70 mΩ RDSON_L - 90 110 mΩ 峰值限流 ILIM_PEAK - 5.5 6.5 A 谷值限流 ILIM_VALLEY - 3.3 4.3 A 使能上升阈值 VENH - 1.3 1.5 V 使能下降阈值 VENL 0.8 1 - V 输入UVLO阈值 VIN_UVLO - 4.4 4.5 V 输入UVLO迟滞 VIN_HYS - 0.25 - V 最小导通时间 Tmin_on - 110 150 ns 最小关断时间 Tmin_off - 150 200 ns 开关频率 FSW - 500 - kHz 软启动时间 tss - 2.3 - ms 过温保护 TOTP - 170 - °C 过温保护迟滞 THYS - 40 - °C V02 条件 VBOOT - VLX = 4.3 V VEN上升 VIN上升 www.microne.com.cn Page 4 of 9 ME3113 典型性能参数 效率与输出电流(VOUT=3.3V) 参考电压温度特性 Effi. vs. IOUT 100 95 90 Efficiency/% 85 80 75 70 VIN=5V 65 VIN=12V 60 VIN=18V 55 50 0.001 0.01 0.1 1 IOUT/A 软启动过程(VIN=12V,VOUT=3.3V,IOUT=3A) 关断过程 EN EN LX LX IL IL VOUT VOUT 开关波形(VIN=12V,VOUT=3.3V,IOUT=0.1A) 开关波形(VIN=12V,VOUT=3.3V,IOUT=3A) LX LX IL IL VOUT AC Ripple VOUT AC Ripple V02 www.microne.com.cn Page 5 of 9 ME3113 负载瞬态响应(VIN=12V,VOUT=3.3V,IOUT:0.1A-3A) 输出短路保护和恢复 LX IOUT IL VOUT VOUT AC ripple 工作原理 ME3113是一款高效率的同步整流BUCK转换器芯片，集成两颗低导通电阻NMOSFETs功率开关，采用自举电容为 高侧开关的驱动供电，输入电压最高18 V，可带3 A负载电流，采用恒定导通时间控制架构，具有较快的负载瞬态响应， 在轻载时工作模式为PFM，重载时工作模式为PWM。 软启动 当EN从逻辑低变为逻辑高时，芯片内部控制电路的各模块开始依次工作，在0.6 V参考电压建立起来之后，内部一 个电流对一个电容充电，电容上的电压作为软启动控制电压代替VREF控制误差放大器，在2.3ms时间内软启动电压上升 至0.6V，输出电压也跟随上升至设定的电压，这样可以避免启动时较大的突入电流和输出电压过冲。 轻载工作 当负载电流从重载逐渐减小到轻载时，电感电流也相应减小，当电感电流谷值下降到0 A时芯片开始工作在DCM， 每个开关周期先对电感进行固定时间的充电，输出电压上升至一个较高的电位，充电结束后高侧开关关断，低侧开关 打开，电感开始放电，然后检测电感放电至0 A后关断低侧开关，电路处于双截至状态，由于负载电流减小，需要更长 时间输出电压才能下降至设定的电压，之后会重新触发新的开关周期，负载的减小会让开关频率跟随下降。 输出短路保护 当输出短路时，芯片会自动停止开关切换一段时间(约 3.5ms)，之后芯片自动恢复工作，重新软启动，工作一段时 间(3ms)之后，如果输出依然短路芯片会再次停止开关切换，芯片会一直重复停止工作和重新软启动直到解除输出短路 状态，输出电压会软启动上升至设定值。 应用信息 ME3113可以为高压到低压的电源转换应用提供解决方案，由于内部集成两个功率开关，因此系统外围仅需要输入 电容、自举电容、输出电容、电感、反馈分压电阻等元件。 V02 www.microne.com.cn Page 6 of 9 ME3113 设定输出电压 通过选择R1、R2来设定输出电压，为了获得较好的功耗与噪声性能，建议R1、R2阻值在10 kΩ到1 MΩ之间，具 体关系如下面公式。 V  R1  R 2   OUT  1  0.6V  电感选择 电感选择时需要保证满负载工作时电感电流处于限流点以下，电感电流峰值大小计算公式如下，需要保证输出电 流最大时IPEAK小于芯片峰值限流值5.5 A和电感的饱和电流，同时电感DCR要足够小来确保系统满足期望的效率要求。 IPEAK  IOUT  VOUT  ( VIN  VOUT ) T 2  VIN  L 自举电容 ME3113采用自举电容来为高侧NMOSFET功率开关的驱动供电，建议自举电容采用不低于0.1 uF的陶瓷电容。 输入电容 BUCK芯片工作时，每次开关切换时VIN端和GND之间会存在较大的干扰，电容CIN有助于减小干扰并提高系统工 作的稳定性，并且考虑到电压达到额定电压时容值出现较大损耗，CIN电容的额定电压要超过最高输入电压，建议采用 1206封装的47 uF陶瓷电容并且距离芯片尽可能近地摆放。 输出电容 ME3113 构成的降压 DC-DC 转换器系统需要输出滤波电容，较小的电容会影响系统稳定性，并且短路保护解除瞬 间 VOUT 会出现较大过冲，这可能会损坏用电设备，选择 0805 封装的 40 uF 陶瓷电容可以获得较小的 VOUT 纹波。 版图指导 1） 为了降低非理想干扰和提高系统效率，外部元件如电感、CIN、COUT 等尽可能靠近芯片。 2） 为了减小高频开关引起的 EMI，PCB 上连到 SW 管脚的走线尽可能短，最好在 PCB 背面覆盖接地层减小信号 耦合。 3） 为了增加散热、提高效率，建议背面覆盖接地层，多打散热孔，采用较厚的 PCB 铜箔。 V02 www.microne.com.cn Page 7 of 9 ME3113 封装信息  封装类型: SOT23-6 参数 尺寸（mm） 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 0.55 0.75 0.0217 0.0295 b 0.25 0.5 0.0098 0.0197 c 0.1 0.25 0.0039 0.0098 D 2.7 3.12 0.1063 0.1228 e1 1.9(TYP) 0.0748(TYP) E 2.6 3.1 0.1024 0.1220 E1 1.4 1.8 0.0551 0.0709 e 0.95(TYP) 0.0374(TYP) L 0.25 0.6 0.0098 0.0236 θ 0 8° 0.0000 8° c1 V02 0.2(TYP) 0.0079(TYP) www.microne.com.cn Page 8 of 9 ME3113  本资料内容，随产品的改进，会进行相应更新，恕不另行通知。使用本资料前请咨询我司销售人 员，以保证本资料内容为最新版本。  本资料所记载的应用电路示例仅用作表示产品的代表性用途，并非是保证批量生产的设计。  请在本资料所记载的极限范围内使用本产品，因使用不当造成的损失，我司不承担其责任。  本资料所记载的产品，未经本公司书面许可，不得用于会对人体产生影响的器械或装置，包括但 不限于：健康器械、医疗器械、防灾器械、燃料控制器械、车辆器械、航空器械及车载器械等。  尽管本公司一向致力于提高产品质量与可靠性，但是半导体产品本身有一定的概率发生故障或错 误工作，为防止因此类事故而造成的人身伤害或财产损失，请在使用过程中充分留心备用设计、 防火设计、防止错误动作设计等安全设计。  将本产品或者本资料出口海外时，应当遵守适用的进出口管制法律法规。  未经本公司许可，严禁以任何形式复制或转载本资料的部分或全部内容。  V02 www.microne.com.cn Page 9 of 9