ME2177AQF11BG

ME2177 高效 7-A 同步整流升压 DC-DC 转换器 概述 特点 ME2177 是 一 款 高 功 率 密 度 的 同 步 整 流 升 压 ● 输入电压范围：2.7 V ~ 12 V DC-DC 转换器，集成两个低导通电阻的功率开关来减 ● 输出电压范围：4.5 V ~ 12.6 V 低导通功率损耗，为便携设备提供高效率、小型化的供 ● 较低的关断电流：1 uA ~ 4 uA 电方案。ME2177 具有 2.7 V ~ 12 V 的宽输入电压范围， ● 低开关RDS(ON) (低侧、高侧)：20 mΩ、28 mΩ 输出电压最高至 12.6 V，具备 7 A 开关电流能力，可提 ● 效率可达89% @ VIN = 3.3 V, VOUT = 9 V, IOUT = 2 A 供 20 W 功率输出。 ● 可调开关频率：200 kHz ~ 2.2 MHz ME2177 采用电流模自适应恒定关断时间控制架 ● 可调峰值电流限流：ILIM = 10 A @ RILIM = 150 kΩ 构，在不同负载条件下自动切换工作模式，重载时采用 ● 自动切换工作模式：PFM、PWM PWM 模式，轻载时为 PFM 模式，同时可通过外部电阻 ● 内部软启动：2.5 ms 在 200 kHz ~ 2. 2 MHz 之间设定 PWM 的开关频率。 ● 输出过压保护：13.4 V ME2177 还具有可编程的峰值限流。除此之外，ME2177 ● 过温保护：150 °C 内置输入 UVLO、输出 OVP、软启动和 OTP 等功能。 应用场合 封装形式 ● 快充移动电源 ● ● 电子烟 ● 蓝牙扬声器 ● 便携POS终端 V01 www.microne.com.cn 11-pin QFN2.5*2.0-11L Page 1 of 10 ME2177 典型应用图 C4 0.1 uF L1 BOOT VIN SW 1.8 uH R1 270 kΩ C1 22 uF R2 330 kΩ FSW FB VIN C2 ME2177 0.1 uF VOUT, 9 V VOUT C5 22 uF*3 R3 51 kΩ VCC C3 2.2 uF ON OFF COMP R4 10 kΩ EN C6 3.6 nF ILIM GND R5 120 kΩ 图 1. ME2177典型应用原理图 选购指南 ME 21 77 X XX G 环保标识 封装形式 QF11：QFN2.5*2.0-11L 系列或功能 产品品种号 产品类别号 公司标志 产品型号 ME2177AQF11BG V01 产品说明 封装形式：QFN2.5*2.0-11L www.microne.com.cn Page 2 of 10 ME2177 SW 产品脚位图 FSW 1 10 BOOT 11 VCC 2 9 VIN FB 3 8 ILIM COMP 4 7 EN 6 VOUT GND 5 图 2. ME2177封装外形图(顶视图) 脚位功能说明 PIN 脚位 功能说明 符号名 编号 FSW 1 在 FSW 和 SW 之间外接电阻设定开关频率 VCC 2 内部LDO输出，需要在VCC和地之间接至少1 uF稳压电容 FB 3 电压反馈，接反馈电阻分压器抽头 COMP 4 误差放大器输出，在COMP和AGND之间外接环路补偿网络 GND 5 参考地 VOUT 6 升压转换器输出 EN 7 芯片使能逻辑输入，逻辑高电平使能芯片，逻辑低电平关断芯片 ILIM 8 在ILIM和AGND之间外接电阻设定开关峰值电流限流值 VIN 9 芯片的电源 BOOT 10 高侧开关驱动的电源，需要在SW和BOOT之间接0.1 uF稳压电容 SW 11 升压转换器开关节点，内部接低侧开关漏端和高侧开关源端 V01 www.microne.com.cn Page 3 of 10 ME2177 芯片功能示意图 VIN FSW SW BOOT COT Timer Internal LDO VCC VOUT Current Sense PWM Control logic Current Sense Shutdown Control EN VOUT VIN OVP GND ILIM V2I UVLO FB OTP VCC EA + SS Control VREF COMP 图 3. ME2177模块框图 绝对最大额定值（注释 1） 符号 描述 BOOT VPIN VIN, SW, FSW, VOUT 芯片管脚对地电压 EN, VCC, COMP, ILIM, FB 极限值 单位 -0.3 ~ 20 V -0.3 ~ 14 V -0.3 ~ 6 V TJ 结温范围 -40 ~ 150 ºC Tstg 储存温度 -55 ~150 ºC TA 工作环境温度 -55 ~ 85 ºC Tlead 焊接温度 260 ºC PD 封装功耗 2.4 W θJA 封装热阻（结到空气） 52 ºC/W 注释 1：“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。 静电保护等级 V01 等效模型 等级 单位 人体模型，所有脚位 ±2000 V 带电器件模型，所有脚位 ±500 V www.microne.com.cn Page 4 of 10 ME2177 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 2.7 - 12 V VOUT 输出电压 4.5 - 12.6 V 电感值 0.6 1.8 10 uH CO 输出电容 30 60 1000 uF TA 工作环境温度 -40 - 85 ºC L 电气参数 （TA = 25 ºC，VIN = 3.6 V，VOUT = 9 V，L = 1.8 uH，RILIM = 150 kΩ，RFSW = 270 kΩ，除非另行标注） 符号 描述 测试条件 输入电压范围 VIN VUVLO VUVLO_HYS 输入 UVLO 阈值电压 输入电压上升 UVLO 迟滞 最小值 典型值 最大值 单位 2.7 - 12 V - 2.6 2.7 V - 0.2 - V ISD IC 关断时流入 VIN 管脚电流 关断 IC，VOUT 管脚不接反馈电阻 和负载 - 1 4 uA IQ VOUT 管脚流入芯片的静态电 流 使能 IC，VOUT 管脚不接反馈电阻 和负载，VFB=1.4 V - 120 200 uA VCC 内部 LDO 输出电压 VIN = 8 V，IVCC = 10 mA，芯片使 能 - 5 - V VENH EN 逻辑高阈值电压 VCC = 5 V - - 1.2 V VENH EN 逻辑低阈值电压 VCC = 5 V 0.4 - - V REN EN 内部下拉电阻 VCC = 5 V - 800 - kΩ VOUT 输出电压范围 4.5 - 12.6 V VREF 反馈参考电压 1.188 1.206 1.224 V IFB FB 管脚漏电流 - - 100 nA VFB = 1.5 V RDS(ON)_LSD 低侧开关导通电阻 - 20 30 mΩ RDS(ON)_HSD 高侧开关导通电阻 - 28 42 mΩ ILIM 低侧开关的电感峰值电流限流 RILIM = 150 kΩ - 10 - A fSW 开关频率 RFSW = 270 kΩ - 500 - kHz tmin_ON 最小导通时间 - 100 200 ns tmin_OFF 最小关断时间 - 90 200 ns 软启动时间 - 2.5 - ms - 13.4 - V - 0.3 - V - 150 - °C - 25 - °C tSS VOVP VOVP_HYS 输出过压保护阈值电压 输出过压保护迟滞 热关断阈值温度 TSD TSD_HYS V01 输出电压上升 芯片内部温度上升 热关断迟滞 www.microne.com.cn Page 5 of 10 ME2177 典型参数曲线图 Effi. VS. IOUT FSW . VS. RFSW 100 2,500 2,000 90 FSW / kHz Efficiency/% 95 85 1,500 1,000 80 VOUT=5V 500 VOUT=9V 75 VOUT=12V 70 0.001 0 0.01 0.1 1 0 100 200 300 400 RFSW / kΩ IOUT/A 图 4. 效率与输出电流@VIN=3.3 V 图 5. 开关频率与电阻 VREF VS. Temp. 1.21 VEN 1.209 VOUT VREF / V 1.208 1.207 1.206 1.205 1.204 -50 IL 0 50 100 150 TJ / ℃ 图 6. 参考电压与温度 图 7. 启动 IL VEN VOUT AC Ripple IL VOUT VSW 图 8. 关断过程 V01 图 9. CCM 波形，IOUT=2 A www.microne.com.cn Page 6 of 10 500 ME2177 IL IL VOUT AC Ripple VOUT AC Ripple VSW VSW 图 10. DCM 波形，IOUT=200 mA 图 11. PFM 波形，IOUT=20 mA VOUT IOUT VSW VOUT AC Ripple 图 12. 负载瞬态响应，IOUT: 1 A→2 A 图 13. 输出过压保护波形 工作方式 ME2177 是一款同步整流 Step-Up DC-DC 转换器芯片，内部集成较低导通电阻的功率开关，采用 CMCOT 控制方 式，在重载时，每次开关周期，低侧 MOSFET 会在电流上升至误差放大器控制的峰值电流后被关断，电感电流通过高 侧 MOSFET 体二极管，高侧 MOSFET 在自适应恒定关断时间来临之前保持开启。在轻载时，ME2177 工作在 PFM 模式，通过延长关断时间减小功率传输。 应用指导 ME2177 具备 2.7 V ~ 12 V 宽输入电压范围 4.5 V ~ 12.6 V 宽输出电压范围，最大支持 7 A 开关电流以及 20 W 输 出功率，在轻重负载条件下自动切换工作模式为 PFM 或者 PWM，还内置软启动、过温保护、限流保护、过压保护等 功能，并且支持外部设定开关频率。 V01 www.microne.com.cn Page 7 of 10 ME2177 设定输出电压 通过外部反馈电阻分压器（典型应用电路中的 R1、R2）来设定输出电压，为了减小空载时的静态功耗，建议为 R1、R2 选择 10 kΩ 和 1 MΩ 之间的电阻值。R1 电阻值计算公式如下所示。 R1  (VOUT  VREF )  R2 VREF 设定开关频率 ME2177 支持通过 FSW 管脚和 SW 管脚之间的电阻 RFSW（典型应用电路中的 R3）设定开关频率。RFSW 和所需 要的开关频率 fSW 之间关系如下所示。 4( RFSW  1 fSW  tDelay  VOUT ) VIN CFSW 这里，VIN 是输入电压，VOUT 是输出电压，fSW 是开关频率，CFSW 等于 25 pF，tDelay 是内部延时时间 90 ns。 设定峰值电流限流 通过外部电阻设置峰值电流限流值，为了保证 boost 转换器正常工作，需要让峰值电流限流大于实际工作时需要 的最大电感峰值电流。峰值电流限流公式如下所示。 ILIM  1500000 RILIM 外部元器件 1） 用外部自举电容为内置高侧 MOSFET 驱动电路供电，建议在 SW 管脚和 BOOT 管脚之间加 100 nF 陶瓷电容。 2） 陶瓷电容的偏置电压会减小电容实际容值，因此需要留出余量来保证足够的有效电容值。 3） 电感电流接近饱和电流时电感值会比 0 A 时低约 30%，因此要保证电感的饱和电流大于工作的最大电感电流， 同时为了提高效率，请选择低 DCR 的电感。 版图 1） 为了降低非理想干扰，外部元件如电感、CIN、COUT、反馈分压电阻等尽可能靠近芯片。 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） 为了提高效率和散热能力，建议采用较厚的 PCB 铜箔(推荐 2 OZ 厚度)，靠近芯片处多打散热通孔，电流较大 的路径（如 SW、VOUT、GND 等）采用双面走线。 V01 www.microne.com.cn Page 8 of 10 ME2177 封装信息  封装类型: QFN2.5*2.0-11L 尺寸（mm） 参数 A 尺寸（Inch） 最小值 最大值 最小值 最大值 0.7 0.8 0.0276 0.0315 A1 0.05 0.0020 A2 0.55 0.0216 A3 0.203 0.0080 b 0.2 0.3 0.0079 0.0118 b1 0.3 0.4 0.0118 0.0157 b2 0.95 1.05 0.0374 0.0413 D 2.5 BSC 0.0984 BSC E 2 BSC 0.0787 BSC e 0.5 BSC 0.0197 BSC e1 0.7 BSC 0.0276 BSC L 0.3 0.4 0.0118 0.0157 L1 0.25 0.45 0.0098 0.0177 L2 0.8 0.9 0.0315 0.0354 L3 0.2 REF V01 0.0079 REF www.microne.com.cn Page 9 of 10 ME2177  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。  V01 www.microne.com.cn Page 10 of 10