ME3111AG6G

ME3111 高效 500 kHz，18 V 输入，3 A 负载，同步整流降压 DC-DC 转换器 概述 特点 ME3111是一款高效率的同步整流降压DC-DC转换  输入电压范围：4.8 ~ 18 V 器芯片，输入电压最高可达18 V，内部集成两颗低导通电  关断电流：15 uA 阻的NMOSFET功率开关，低侧开关导通电阻35 mΩ，高  静态电流：130 uA 侧开关导通电阻70 mΩ，可支持3A负载电流。当带轻载  导通电阻：低侧 35 mΩ，高侧 70 mΩ 时芯片工作在PFM模式，当带重载时芯片工作在连续电流  开关频率：500 kHz 的准PWM模式，开关频率500 kHz。芯片采用COT控制  参考电压值：0.6 V ± 1.5% 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 4 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：150°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 TSOT23-6（FC） 典型应用图 C2 BOOT L1 VIN VOUT LX VIN C1 ON OFF ME3111 EN U1 R1 C3 C4 FB R2 GND V01 www.microne.com.cn Page 1 of 9 ME3111 选型指南 ME 31 11 X XX G 环保标识 封装形式 G6：TSOT23-6 版本或功能：A 产品品种号 产品类别号 公司标志 产品型号 产品说明 ME3111AG6G 封装形式：TSOT23-6（FC） 产品脚位图 BOOT 1 6 LX GND 2 5 VIN FB 3 4 EN TSOT23-6(FC) 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 V01 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 ME3111 功能示意图 BOOT Internal LDO + COMP - VCC VIN LX Deadtime Logic Q GND R S ON/ OFF EN VIN Shutdown Logic ACOT Timer UVLO + COMP - FB EA + 0.6 V 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 引脚电压范围 VBOOT -0.3 ~ 23 V EN 引脚电压范围 VEN -0.3 ~ 18 V FB 引脚电压范围 VFB -0.3 ~ 9 V 封装功耗（TSOT23-6 FC） Pdiss 1.25 W 封装热阻（TSOT23-6 FC） θJA 100 ℃/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。 V01 www.microne.com.cn Page 3 of 9 ME3111 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 4.8 12 18 V VOUT 输出电压 0.6 3.3 - V 电感值 1.2 3.6 6 uH 输出电容 30 60 - uF 工作环境温度 -40 - 85 ºC L COUT TA 电气参数 ME3111 测试条件：VIN = 12 V，VOUT = 3.3 V，TA = 25℃，除非特殊情况。 参数 符号 条件 最小值 典型值 最大值 单位 4.8 - 18 V 输入电压范围 VIN 关断电流 ISD VIN = 18 V，关断IC - 15 20 uA 静态电流 IQ VIN = 18 V，使能IC，VFB = 0.66 V - 130 150 uA 反馈参考电压 VREF 0.591 0.6 0.609 V 高侧开关导通电阻 RDSON_H - 70 90 mΩ 低侧开关导通电阻 RDSON_L - 35 45 mΩ 峰值限流 ILIM_PEAK - 5.5 6.5 A 谷值限流 ILIM_VALLEY - 4 5.1 A 使能上升阈值 VENH - 1.2 1.4 V 使能下降阈值 VENL 0.8 1 - V 输入UVLO阈值 VIN_UVLO - 4.7 4.8 V 输入UVLO迟滞 VIN_HYS - 0.2 - V 最小导通时间 Tmin_on - 100 150 ns 最小关断时间 Tmin_off - 180 250 ns 开关频率 FSW - 500 - kHz 软启动时间 tss - 700 - us 过温保护 TOTP - 150 - °C 过温保护迟滞 THYS - 20 - °C V01 VBOOT - VLX = 3.5 V VEN上升 VIN上升 www.microne.com.cn Page 4 of 9 ME3111 典型性能参数 效率与输出电流 参考电压与温度 100.0 0.6000 95.0 0.5995 90.0 85.0 VREF / V 0.5990 Efficiency / % 80.0 75.0 70.0 0.5985 0.5980 65.0 VIN = 5 V, VOUT = 3.3 V 60.0 VIN = 12 V, VOUT = 3.3 V 55.0 50.0 0.0001 0.5975 VIN = 16 V, VOUT = 3.3 V 0.001 0.01 0.1 1 0.5970 -50 -25 0 25 50 75 100 125 TEMP / ℃ IOUT / A 软启动过程 关断过程 EN EN LX LX VOUT VOUT IL IL 开关波形(VIN=12V,VOUT=3.3V,IOUT=0.3A) 开关波形(VIN=12V,VOUT=3.3V,IOUT=2A) LX LX IL IL VOUT AC ripple VOUT AC ripple V01 www.microne.com.cn Page 5 of 9 150 ME3111 负载瞬态响应(VIN=12V,VOUT=3.3V,IOUT:1-3A) 输出短路保护 LX IL IL VOUT AC ripple VOUT 工作原理 ME3111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NMOSFET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18V，可带3A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0.6V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700 us时间内软启动电压上 升至0.6 V，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0A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 1.5 ms)，之后芯片自动恢复工作，重新软启动，工作一段 时间(1.5 ms)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，这种保护方式称为打嗝模式。 应用信息 ME3111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。 V01 www.microne.com.cn Page 6 of 9 ME3111 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  I OUT  VOUT  ( VIN  VOUT ) T 2  VIN  L 自举电容 ME3111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 ME3111 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 2*30 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。 V01 www.microne.com.cn Page 7 of 9 ME3111 封装信息  封装类型: TSOT23-6（FC） 参数 尺寸（mm） 最小值 尺寸（Inch） 最大值 A 最小值 最大值 0.9 0.0354 A1 0 0.1 0 0.0039 A2 0.7 0.8 0.0276 0.0315 A3 0.35 0.45 0.0138 0.0177 b 0.3 0.5 0.0118 0.0197 c 0.08 0.2 0.0031 0.0079 D 2.7 3.1 0.1063 0.1220 E 2.6 3 0.1024 0.1181 E1 1.5 1.7 0.0591 0.0669 e 0.95 (TYP) 0.0374(TYP) L 0.3 0.6 0.0118 0.0236 θ 0 8° 0 8° c1 V01 0.25(TYP) 0.0098(TYP) www.microne.com.cn Page 8 of 9 ME3111  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 9 of 9