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1、 本文档只供参考，详细资料请参考英文原文档。 ACT4060 2A 电流转换器 功能：功能： 2A 输出电流输出电流 效率最高可达效率最高可达 95% 4.75V20V 的输入电压范围的输入电压范围 不不工作工作时时电流为电流为 8A 410KHz 开关频率开关频率 可调节可调节的的输出电压输出电压 循坏电流限制保护循坏电流限制保护 过过热保护热保护 短路保护短路保护 在宽范围值的电容器，在宽范围值的电容器，包括低包括低 ESR 陶瓷电容器陶瓷电容器 内稳定工作内稳定工作 SOP-8 封装封装 应用：应用： TFT，LCD 监视器监视器 便捷式便捷式 DVD 汽车供电设备汽车供电设备或电池或电
2、池充电设备充电设备 机顶盒机顶盒 通讯设备供电通讯设备供电 终端终端 说明：说明： ACT4060 是一个电流型的步进是一个电流型的步进 直流直流-直流变流器， 在直流变流器， 在 410KHz 的频的频 率下产生可高达率下产生可高达 2A 的输出电流。的输出电流。 ACT4060 利用利用 Active-Semi 公司专公司专 有的有的 ISOBCD20 工艺，使芯片工作工艺，使芯片工作 时输入电压可高达时输入电压可高达 20V。 芯片不工作时的电流只有芯片不工作时的电流只有 8 A。 工作时，。 工作时， ACT4060 具有高效率，具有高效率， 最高效率为最高效率为 95%。另外，芯片具
3、有。另外，芯片具有 循坏电流限制保护循坏电流限制保护、 过热保护和短、 过热保护和短 路保护的保护功能。路保护的保护功能。 ACT4060 采用采用 SOP-8 封装，只封装，只 需要很少的外围元件就能工作。需要很少的外围元件就能工作。 本文档只供参考，详细资料请参考英文原文档。 图 1 典型的应用电路 引脚图：引脚图： 引脚说明：引脚说明： 引脚号引脚号 引脚名引脚名 说明说明 1 BS （Bootstrap）自举引脚。）自举引脚。该引脚作为高位开关该引脚作为高位开关的的门驱动的正门驱动的正 电压轨电压轨.该引脚与该引脚与 SW 引脚之间连着引脚之间连着 10nF 的电容。的电容。 2 IN
4、 输入。与地端之间接上一个低输入。与地端之间接上一个低 ESR 的旁路电容。的旁路电容。详细详细电容取电容取 值参考应用资料里的输入电容部分。值参考应用资料里的输入电容部分。 3 SW 开关量输出端。与电感相连。开关量输出端。与电感相连。 本文档只供参考，详细资料请参考英文原文档。 4 G 地端地端 5 FB 反馈输入端。该引脚的电压规定为反馈输入端。该引脚的电压规定为 1.293V。通过连接输出电。通过连接输出电 压和地之间的电阻来设置输出电压。压和地之间的电阻来设置输出电压。 6 COMP 补偿端。详细参考应用资料里的补偿方法部分。补偿端。详细参考应用资料里的补偿方法部分。 7 EN 使能
5、输入端。当输入电压高于使能输入端。当输入电压高于 1.3V，芯片工作；当电压低于，芯片工作；当电压低于 0.7V 时，芯片不工作，同时释放输出电压。当该引脚没连接时，芯片不工作，同时释放输出电压。当该引脚没连接 时，引脚内部存在一个上拉电流来提供一个高电平电压。时，引脚内部存在一个上拉电流来提供一个高电平电压。 8 N/C 没连接没连接 功能方块图解：功能方块图解： 功能说明：功能说明： 如上图所示， ACT4060 是一个电流 型的 PWM 转换器。 转换器的工作方式 如下： 当振荡时钟输出端的输出一个上 升沿时， 高位开关 （High-Side Power Switch） 打开， 低位开关
6、 （Low-Side Power Switch） 关闭， 这时一个循坏周期开始。 同时， 由于高位开关打开，SW 端和 IN 端相 连通，通过电感的电流迅速增加，电 感开始通过电磁场存储能量。电感的 电流大小由电流感应放大器（current sense amplifier）来测量,并加到振荡器 的信号上。如果求和结果高于 COMP 端的电压，则 PWM 比较器（PWM comparator）输出高电平。当振荡器时 钟输出为低电平，高位开关关闭，低 位开关打开。 这时， 电感与 SW 端连接 的一端的电压值变为比地端低一个二 极管导通电压的电压值，导致电感电 流减小，电磁场中的能量转化为电流 输
7、出。这状态继续保持到下一个循环 开始。 高位开关是由逻辑模块（logic）控 制，而逻辑模块是用 BS 自举引脚来作 为正电压轨。当低位开关打开时，BS 引脚积累电荷， 并达到 Vsw+6V 的电压。 补偿端的电压是补偿 FB 端输入和 内部参考电压 1.293V 之间的偏差。如 果 FB 端比参考电压低，COMP 端电压 将会提高来增加输出电流。当 COMP 端电压达到它的最大值 2.55V，将会限 制电流。 本文档只供参考，详细资料请参考英文原文档。 振荡器正常的工作频率为 410KHz。 但是， 如果 FB 端的电压比 0.7V 低， 频 率会较小，直到最小值。 关闭控制关闭控制 ACT
8、4060 有一个输入使能端 EN 来 控制芯片的开与关。 当 EN 端低于 0.7V 时，芯片就会进入 8A 的低电流关闭 模式，同时输出端通过低位开关来放 电。当 EN 端高于 1.3V 时，芯片正常 工作。这时，EN 端使内部的 1A 的 电流源停止工作和让芯片一直处于工 作状态。注意：EN 端是一个低电压输 入端，最大输入电压为 6V；它不能直 接与 IN 端连接。 过热保护过热保护 当温度超过 160时，ACT4060 会 自动停止工作。 应用资料应用资料 （1） 输出电压设置输出电压设置 上图显示了设置输出电压的连接方式。 根据输出电压来选择两个反馈电阻 R?和 R?的 比 例 。
9、典 型 地 ， 使 R?10K，然后由输出电压来确定 R?值： ?= ?（ ? ?.? ?） （2） 电感选择电感选择 电感能维持给负载供应连续的电流。 电感的电流存在波动 （ripple） 。 这个波 动大小由电感值来决定：大电容能减 小波动的幅值，代价是增加电容的体 积和阻抗，另外减低对电流控制的能 力。通常，要通过波动电流的要求来 选择电容值： ? = ?（? ?） ? 其中，V?为输入电压，V?为输出电 压， f?为开关频率， I?为最大输 出电流，K?为波动系数，典型取 30%，即峰峰值为最大电流值的 30%。 根据表格 1 中的电感值，电感电流的 峰值为：?（? + ?/?）。 表
10、格 1 典型的电感值 要确保电感电流峰值低于 3A。最后， 选择电感的大小以使电感不能在3A电 流时达到饱和。 （3） 输入电容输入电容 输入电容用来极大限度地减小输 入电压的波动，所以要谨慎选择。强 烈推荐使用低 ESR 的电容。因为大电 流在电容上流进和流出时，它的 ESR 会影响效率。 输入电容值需要高于 10F。最好 选择陶瓷电容。但是低 ESR 的钽电容 或电解电容也可以使用。输入电容应 该靠近芯片的 IN 端和 G 端并尽可能地 以最短的走线与其相连。In the case of tantalum or electrolytic types, they can be further
11、 away if a small parallel 0.1F 本文档只供参考，详细资料请参考英文原文档。 ceramic capacitor is placed right next to the IC. （4） 输出电容输出电容 输出电容同样需要 ESR 低的电容 来减小输出电压的波动。输出的波动 电压为： ?= ? + ? ? ? 其中，I?为最大输出电流， K?为波动系数，R?输出电容的 等效电阻，f?为开关频率，L 为电感 值，C?为输出电容值。在使用陶瓷 电容作为输出电容时，R?值非常小， 不会导致电压产生波动。因此，可以 使用小电容值的陶瓷电容。而在使用 钽电容或电解电容作为输出电
12、容时， 波动的电压由R?乘上波动电流。在 这种情况下，输出电容一定要选择低 ESR。 对于陶瓷电容， 典型地约取22F。 对于钽电容或电解电容，选择低于 50mESR 的电容。 （5） 整流二极管整流二极管 使用肖基二极管作为整流二极管。 肖基二极管的额定电流一定要高于最 大的输出电流，反向额定电压要高于 最大输入电压。 （6） 补偿补偿 补偿电路保证了芯片的反馈系统的稳 定，如图所示。系统的直流环路增益 是由下面等式获得： 第一极点 P1 是由C?决定的： 第二极点 P2 是输出极点： 第一零点 Z1 由C?和R?决定： 第三极点是由R?和C?（如果使 用C?） ： 接下来的几个步骤是补偿芯
13、片： 1、设跨越频率为开关频率的 1/10，求 R?： 但是，R?不能超过 15K。 2、设f?为跨越频率的 1/4.如果R? 小于 15K，C?的值为： 如果R?限制在 15K内，而实际的 跨越频率为 3.4/（V?C?） 。因此： 本文档只供参考，详细资料请参考英文原文档。 3、如果输出电容的 ESR 太大，导致零点点出现在比 4 倍跨越频率低的地方，则要 求加上一个补偿电容C?。C?使用的条件为： C?合适的值为： 虽然当输出电容是低 ESR 时C?是不要求的，但是一个小容值的C?，如： 100pF，能提高系统稳定性，减小 PCB 布线的寄生电容的影响。 对不同输出电压和输出电容的典型补偿： ACT4060 简单应用电路（简单应用电路（2.5V/2A 输出输出） 本文档只供参考，详细资料请参考英文原文档。
