【導讀】SGM6612A是一顆20V/10A同步升壓轉換器芯片，內置門(mén)驅動(dòng)器用于驅動(dòng)外部開(kāi)關(guān)斷開(kāi)負載。通過(guò)集成兩個(gè)14mΩ高/低壓側電源開(kāi)關(guān)，SGM6612A可提供高達10A的開(kāi)關(guān)峰值電流和20V輸出電壓，從而為包括便攜式揚聲器、液晶顯示器源驅動(dòng)、功率放大器電源、電機驅動(dòng)器電源及USB Type-C電源在內的便攜式設備提供一種高效率、小尺寸的電源解決方案。
SGM6612A采用固定頻率峰值電流拓撲架構來(lái)調節輸出電壓，能夠以最小的輸出電容提供出色的線(xiàn)性和負載瞬態(tài)響應。中等或重載條件下，SGM6612A采用脈寬調制（Pulse Width Modulation，PWM）模式；輕負載條件下，SGM6612A進(jìn)入自動(dòng)脈沖頻率調制（Pulse Frequency Modulation，PFM）模式以提高效率。
圖1 SGM6612A功能框圖
一顆出色的模擬芯片該具備怎樣的性能？
從圖1可以看出，SGM6612A所需要的外部器件很少，并且還提供一個(gè)單獨的DISDRV引腳來(lái)驅動(dòng)負載輸出端的外部FET，在設備關(guān)斷或輸出短路時(shí)能完全斷開(kāi)輸入與輸出的連接。啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)內部55μA吸入電流源來(lái)控制外部P-FET開(kāi)關(guān)。如果電感電流達到了短路保護電流限制閾值（典型值20A），或者輸出電壓降低到了正常輸出值的70%，SGM6612A將進(jìn)入自動(dòng)切斷短路保護（Hiccup）模式并提供90ms的短路保護，并在短路條件解除后自動(dòng)恢復。此外，該裝置還提供輸出過(guò)壓保護、電感限流保護和熱關(guān)機保護機制。
圖2 輸出短路保護
圖3-圖8展示了SGM6612A（左）與競品（右）在不同條件下的性能對比：
圖3 電感3.3μH、輸出16V時(shí)不同負載的效率曲線(xiàn)對比
不同輸入電壓下（設定16V），不同輸出負載下的輸出電壓（Output Voltage vs. Load），SGM6612A有更好的負載調整率。
圖4 不同輸入電壓、不同輸出負載下的輸出電壓對比
在輸入電壓6V至14V、輸出電壓16V、開(kāi)關(guān)頻率500kHz條件下，P-FET連接在電路中，3A滿(mǎn)載輸出電流下的各項實(shí)測值。
01 輸出1A負載的紋波電壓時(shí)，SGM6612A紋波電壓都在輸出值的0.5%以?xún)?/div>
圖5 輸出1A負載的紋波電壓對比
02 負載變化瞬態(tài)響應
圖6 負載變化瞬態(tài)響應
03 輸出短路時(shí)的芯片響應
圖7 輸出短路時(shí)的芯片響應
04 輸出短路釋放后的實(shí)際響應
圖8 輸出短路釋放后的實(shí)際響應
上述測試數據可以看出，SGM6612A支持最高2.2MHz的可編程電阻開(kāi)關(guān)頻率；采用峰值電流控制拓撲以保護器件在升壓運行階段不會(huì )過(guò)載；具有短路保護功能和過(guò)壓保護功能；在輕載條件下自動(dòng)強制PFM模式，通過(guò)降低開(kāi)關(guān)損耗來(lái)提高效率，最高效率可達95%。
特征
● 輸入電壓范圍：2.7V至16V
● 輸出電壓范圍：4.5V至20V
● 高達10A可編程電阻器電流限制
● 集成兩個(gè)14mΩ低導通電阻內部FET
● 在輸入電壓7.2V、輸出電壓16V、輸出電流2A時(shí)，效率高達95%
● 電阻器開(kāi)關(guān)頻率可編程，高達2.2MHz
● 用于負載斷開(kāi)的門(mén)驅動(dòng)器
● 自動(dòng)切斷短路保護功能
● 過(guò)電壓保護
● 輕載自動(dòng)PFM模式
● 綠色TQFN-3×3.5-13L封裝
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