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1、特殊功能集成电路特殊功能集成电路设计设计应用应用 DC/DC高效率大功率高效率大功率升压变换芯片升压变换芯片 一、一、 概述概述 VTVT10501050系列芯片是采用系列芯片是采用CMOSCMOS工艺制造的静态电流极低的工艺制造的静态电流极低的VFMVFM开关型开关型DC/DCDC/DC升升 压转换器。压转换器。 该芯片由振荡器、该芯片由振荡器、VFMVFM模式控制电路、模式控制电路、P PW WM M开关驱动开关驱动管、管、DRVDRV开关驱动开关驱动, ,基准基准 电压单元、误差比较放大器、电压采样电阻及电压单元、误差比较放大器、电压采样电阻及VLXVLX限幅电路等组成。限幅电路等组成。
2、 VTVT10501050 系列升压转换器采用变频的方式，因此较国内外同类产品系列升压转换器采用变频的方式，因此较国内外同类产品具有更低具有更低 的纹波、更强的驱动能力、效率高等特点，应用时外围只需接四的纹波、更强的驱动能力、效率高等特点，应用时外围只需接四个元件个元件( (电感、电感、 电容及二极管电容及二极管.YA2042.YA2042场效应管场效应管各一个各一个) )。输入电压最低。输入电压最低0.8V,0.8V, 0.8V0.8V- - -5V5V 二、二、 芯片特性及主要参数芯片特性及主要参数 该设计产品该设计产品 VTVT系列系列 DC/DCDC/DC升压转换器芯片在应用中具有优越
3、的性能：升压转换器芯片在应用中具有优越的性能： 1. 1. 外接元件少：外接元件少： 需肖特基管、电感及电容各一个；外接元件建议选择需肖特基管、电感及电容各一个；外接元件建议选择: : 低直流电阻电感低直流电阻电感1 12 26868h h A 钽电容钽电容474768680 0F F，肖特基二极管，肖特基二极管: S: S1 14, SS34, SS32 2, SS, SS2 22 ,S142 ,S14,SS3,SS34 4 2. 2. 极低的静态电流：极低的静态电流： 4 4uA, TGuA, TG低电平低电平ICIC睡眠睡眠 3. 3. 低噪声及低纹波：低噪声及低纹波： 纹波典型值为纹波
4、典型值为5 50mV0mV 4. 4. 驱动能力强：驱动能力强： Vtyp=Vtyp=5.05.0V, Vin=1.0V V, Vin=1.0V 时，时，Iout=Iout=300300 mAmA VtyVtyp=p=5.05.0V, Vin=V, Vin=2 2. .2 2V V 时，时，Iout=Iout=8 82020 M MA A Vtyp=5.0V, Vin=3.0Vtyp=5.0V, Vin=3.0V V 时，时，Iout=1500 MAIout=1500 MA 5. 5. 启动工作电压低：最大启动工作电压低：最大 0.8V0.8V 6. 6. 高效率：高效率： 85%(Typ)8
5、5%(Typ) 7. 7. 封装体积小：封装体积小： SOT23SOT23- -5 5（窄体）（窄体） 三三、 VT1050VT1050 应用原理应用原理: : 输入电压输入电压1V1V至至5V 5V 范围、输出范围、输出5.0V5.0V稳定电压稳定电压 K闭合启动升压闭合启动升压IC工作工作, K断开升压断开升压IC进入进入IC睡眠状态睡眠状态 特殊功能集成电路特殊功能集成电路设计设计应用应用 VT1050芯片设计时是依据芯片设计时是依据 YA2042,场效应管特性而设计的场效应管特性而设计的 所以推荐用所以推荐用YA2042, 这样才能发挥这样才能发挥VT1050芯片强大的升压能力芯片强大
6、的升压能力 K闭合启动升压闭合启动升压,K断开断开IC睡眠睡眠 C1用瓷用瓷介介电容大于电容大于1UF 设计设计PCB时时C1尽量靠近尽量靠近VOUT脚脚. 电感内阻应尽量小电感内阻应尽量小, 铜线尽量粗铜线尽量粗, 或用多或用多 线并绕效率会更高线并绕效率会更高.GND脚应大面积布铜层脚应大面积布铜层.C2容量应大于容量应大于220uF越大越好越大越好. 焊接焊接 时电烙铁应接地时电烙铁应接地. 四四、 应用范围应用范围 VTVT系列芯片适用于要求大驱动能力、低静态电流、低电磁辐射的电池供电设备：系列芯片适用于要求大驱动能力、低静态电流、低电磁辐射的电池供电设备： 1 1、电池供电设备的电源
7、部分。、电池供电设备的电源部分。 2 2、玩具、照相机、摄像机、玩具、照相机、摄像机、PDAPDA及手持电话等便携式设备的电源部分。及手持电话等便携式设备的电源部分。 3 3、要求提供电压比电池所能提供电压高的设备的电源部分。、要求提供电压比电池所能提供电压高的设备的电源部分。 五五. . SOTSOT- -2323- -5,SOT5,SOT- -2323- -3 3芯片模型及引脚介绍芯片模型及引脚介绍 VT1050 YA2042 YA2042 3 六、六、 电性能参数电性能参数 其主要参数测试如下表： 特殊功能集成电路特殊功能集成电路设计设计应用应用 七七. 使用注意事项使用注意事项 外围电
8、路对外围电路对VT 系列升压转换芯片性能影响很大，需合理选择外部器件：系列升压转换芯片性能影响很大，需合理选择外部器件： 1) 外接电容值不宜小于外接电容值不宜小于220 F（电容值过小将导致输出纹波过大），同时（电容值过小将导致输出纹波过大），同时 要有良好的频率特性（最好使用钽电容或高频电容）。此外，由于要有良好的频率特性（最好使用钽电容或高频电容）。此外，由于SW开关驱动开关驱动 管关断时会产生一尖峰电压，电容的容压值至少为设计输出电压的管关断时会产生一尖峰电压，电容的容压值至少为设计输出电压的3倍；（普通倍；（普通 的铝电解电容的铝电解电容ESR值过高值过高,所以可选购专门应用于开关式
9、所以可选购专门应用于开关式DC/DC转换器的铝电解转换器的铝电解 电容）。电容）。 2) 外接电感值要足够小以便即使在最低输入电压和最短的外接电感值要足够小以便即使在最低输入电压和最短的LX 开关时间开关时间 内能够存储足够的能量，同时，电感值又要足够大从而防止在最高输入电压和内能够存储足够的能量，同时，电感值又要足够大从而防止在最高输入电压和 最长的最长的SW开关时间时开关时间时ILXMAX 超出最大额定值。超出最大额定值。 此外，外接电感的直流阻抗要小、容流值要高且工作时不至于达此外，外接电感的直流阻抗要小、容流值要高且工作时不至于达到磁饱和。到磁饱和。 3) 外接二极管宜选择具有较高切换
10、速度的肖特基二极管。外接二极管宜选择具有较高切换速度的肖特基二极管。 4) 客户若驱动大电流负载（大于客户若驱动大电流负载（大于500mA），而纹波要求不高，则可以减小），而纹波要求不高，则可以减小 电感（电感（15uH左右）；客户若驱动小电流负载左右）；客户若驱动小电流负载(小于小于300mA)并想得到低纹波的输并想得到低纹波的输 出电压，则可增大电感值出电压，则可增大电感值 68UH68UH 注意事项注意事项： 1) 该芯片为驱动大负载而设计，所以外围元器件与芯片距离越小越好，连该芯片为驱动大负载而设计，所以外围元器件与芯片距离越小越好，连 线越短越好。特别是接到线越短越好。特别是接到V
11、VOUT端的元器件应尽量减短与电容的连线长度；端的元器件应尽量减短与电容的连线长度； 2）特别建议使用钽电容；如果在芯片）特别建议使用钽电容；如果在芯片V VOUT和和Vss两端并接电解电容时需两端并接电解电容时需 要并接要并接0.1-1的陶瓷电容。的陶瓷电容。 3) Vss端应充分接地，否则芯片内部的零电位会随开关电流而变化，造成端应充分接地，否则芯片内部的零电位会随开关电流而变化，造成 工作状态不稳定。工作状态不稳定。 44 焊接时电烙铁应接地焊接时电烙铁应接地. . 焊焊接最好测一下电烙铁接最好测一下电烙铁 2011-3-5-第二第二版版 生生产材料成本产材料成本 1. 集成电集成电路路 VT1050 价价 1 元元 2. BICMOS 场效应晶体管场效应晶体管 YA2042 价价 0.35 元元 3. SMA 贴贴片片肖特基二肖特基二极管极管 SS34 3A 价价 0.2 元元 4. 直径直径 7MM 高高 5MM 工字贴工字贴片电感片电感 15UH 价价 0.35 元元 5. 陶瓷电容陶瓷电容 0.1UH, 尺寸尺寸 0805 贴片贴片 价价 0.01 元元 6. 高频电高频电容容 220UF/16V 2PCS 单价单价 0.15 元元 计计约约 2 元元 附附 7X5 工字贴工字贴片电感片电感 15UH 资料资料
