lmz14203具备42v最高输入电压的3a simple switcher电源模块

应用原理简连线连接到订购信

顶视7引线TO-订购封装类NSC供货方LMZ14203TZ-TO-PMOD-250件LMZ14203TZX-TO-PMOD-500件LMZ14203TZE-TO-PMOD-45件，逐引名描引名描1电源输入—标称工作范围6V至42V。内部集成封装少量电容。该引脚和露焊盘之间要求增加外部输入电容2导通时间电阻—VIN与该引脚之间的外部电阻可设置导通时间。典型阻值为25k至124k3使能端—高精度使能比较器的输入端。标称上升阈值1.18V；90mV标称磁滞电压。建议最大输入电压6.5V4接地—所有电压的参考点。必须从外部连接至EP5软启动—由一个内部8μA电流源向一个外部电容充电实现软启动功能。在禁用、过电流、热关断和内部欠压锁定情况下，电容以00A电流放电。6反馈—V压器调节输出电压。7输出电压—内部电感的输出。连接该引脚和露焊盘之间的输出电阻露焊盘—内部连接至引脚4。用于使用过程中封装体的散热。必须和引脚4有电信号连接，外部最大绝对额定 (注释1如果用于航空设备，请向国家半导体销售办处/经销商咨询具体可用性和规格。

ESD敏感 注释2 ±2如需了解焊接规格，请 参看产品文件夹/MS/MS-SOLDERING.pdf的内容额定工作注释1额定工作注释16V工作结点温0V至40°CEN、FB、SS到 -0.3V至结点温 温度范 -65°C至电气特 规格中的标准字体仅用于在T=25℃时；使用粗体字体的极限值适用于T在-40℃至+125℃工作结点温度范 内。最小值和最大值通过测试、设计或统计关系确定。典型值是TJ=25℃时最标准的参数值，这里 下的工作条件：VIN=24V，Vout=3.3V符参工作条最注释3典型注释4最大注释3单使能控使能阈值跳变VEN上升VVEN-使能阈值迟VEN下降软启动电流V软启动电流VSS=58ISS-软启动放电电电流限定直流平均VIN12V至AtON-开启定时器tON-开启定时器最小脉冲宽关闭定时器脉冲宽调节器和过电压比较内部调节器反馈电VSS>+VTJ40°CIO=VSS>+VTJ=IO=10VFB-反馈过电压保护阈V反馈输入偏置电5非切换输入电VFB=1关断静态电VEN=热特热关上TSD-热关下结到环4层JEDEC印刷电路板，100孔，无气流2层JEDEC印刷电路板，无气流条 能参结到外无气流条件输出电压纹8mV输入电压调节VIN12V42VIO%负载调节VIN=符参工作条最注释3典型注释4最大注释3单η效VIN=24VVO=3.3VIO=%η效VIN=24VVO=3.3VIO=%注释1:一旦超过最大绝对额定值，器件可能受到损坏。额定工作值是保证器件正常工作时的工作条件。关于规格保证和测试环境，请见电气特性注释2:模型是一个通过1.5kΩ电阻向每个引脚放电的100pF电容器。测试方法依据JESD-22-114注释3:最小限定值和最大限定值完全在25℃条件下测定。利用统计质量控制(SQC)方法确定超过工作温度时的临界值。这些极限值可用来计算国家注释4:典型值是25℃时最标准的参数值，这里参考注释5:EN55022:2006，+A1:2007，FCCPart15SubpartB:2007详细信息见测试设备的AN-2024和布线图注释6:θJA的测试条件：1.705"x3.0"四层测试板，1盎司铜线，35个12密耳散热通孔，无气流条件下，1W功率耗散。参考PCB布线典型性能特除非另作说明，将采用以下的工作条件：VIN24V；Cin=10μFX7R陶瓷；CO100μFX7R陶瓷Tambient25℃得到25℃，输入6V时的效 25℃，输入6V时的消效率损效率损耗25℃，输入12V时的效

输出电流25℃，输入12V时的消效率损耗输出电流 效率损耗25℃，输入24V时的效 25℃，输入24V时的消效率损耗效率损耗25℃，输入36V时的效

输出电流损耗25℃，输入36V时损耗效率输出电效率85℃，输入6V

输出电流85℃，输入6V效率损耗输出电流 效率损耗85℃，输入8V时效 85℃，输入8V时的消效率效率损耗85℃，输入12V

输出电流85℃，输入12V时的消效率损耗效率损耗85℃，输入24V

输出电流85℃，输入24V时的消效率损耗输出电流 效率损耗效率损耗85℃，输入36V时效 85℃，输效率损耗输出电流 输出电流25℃时线路和负载调 输出纹输出电压VIN=24V，VO=3.3V，3A，输出电压输出电流瞬态响 热降额VOUT=输出电流VIN24V，VO3.3V，3A，0.6A输出电流环境温度应用原理框线性调节定时稳压器集成电 内部无源器COT控制电路概及相对于内部VOSERR连接I保持最短60s关闭时间。若反馈引脚电压再次低于参考电压，导通时间循环重复。调节功能以该方式实现。LMZ14203应用设计步骤M可得到EBENH气特性、热模拟和B-M应用。利用使能电阻分压器设定最小工作电根据输出分压器电阻确定根据所选软启动电容确定启动时选择选择根据RON确定模块功根据散热性能要求设计PCB使能脚分压器、RENT和RENB选使能输入提供了精确的V辑驱动或连接更高电压(如I)0V(典型)迟滞，造成阈值电压下降.V。N引脚建议的最大输入电压为VV

该电阻分压器允许设计者选择输入电压值(低于该值则禁用电路)。这实现了欠压锁定的可编程功能。这通常用于电池供电系统，防止系统电池深度放电。在输出有时序控制的系统设计或防止由于主输入电压上升期间的提前导通，这也非常实用。在高输入电压的应用场合，如24VAC/DCMRENT/RENB=(VINUVLO/1.18V)-1 演示板及评估电路板使用.8kΩ的RENB和68.1kΩ输出电压选输出电压由连接在端和地之间的两个电阻决定。分压器中点与输入端相连。B引脚电压与8V内部参考电压比较。通常情况下当B引脚电压降至.V以下时初始化导通时间周期。主MOSET导通而使得输出电压上升且F引脚电压超过.V只要B引脚电压高于.V，导通就停止。可调输出电压由外部分压器电阻RFBT和RFBBVO=0.8V*(1+RFBT/RFBB)变换上式；输出电压的反馈电阻比为RFBT/RFBB=(VO/0.8V)-1电阻选择范围是1.0千欧至10.0若O=08V，B引脚可直接连接输出端，但这时输出预偏电阻也会从输出端分流0电流。然而空载时，转换器是需为改善负载阶跃瞬态响应，将一个前馈电容与RFBT跨接其值通常由DM和CM可调节至最佳瞬态响应和最小纹波。应用原理图中包含RFBT、RFBB、CFF和RON的值软启动电容选启动后，可编程软启动允许调节器缓慢上升至稳定工作点，从而减小输入电源带来的浪涌电流并延长输出电压上升时间避免超调。导通且经过所有UVO状态后，内部A tSS=VREF*CSS/Iss=0.8V*CSS/8uA(4)等式变换如下CSS=tSS*8μA/0.8V采用0.022μF电容产生2.2msec软启动时间当软启动电容电压超过VVV和V输入端以00μA内部电流对地放电而重启软启动电容。使能端输入为"拉低热关过电流故内部VccUVLO（V端输入约为

模块外部需要增加输入电容以减小输入纹波电流。该输入电容位置应非常接近模块。输入电容的选择通常是为了满足输入电流纹波的要求，而不是取决于电容大小。情况下额定输入纹波电流由下式计算I(CIN(RMS) 1/2*IO*√(D/1-D)其中DVO(作为参考值，当模块满负载且VIN2*VO时，将产生实际应用中，建议使用的最小输入电容是10FXR25%。同时请注意所选电容的电压和温度降额。应该的是，某些陶瓷电容的纹波电流额定值可能不在电容数据表中，您需要联系电容制造商获取该额定值。CIN≥IO*D*(1–D)/fSW-CCM*ΔVIN若输入为24V，输出为3.3V且ΔVIN为1VIN，则该值等于240mV，fSW=400kHz。CIN≥3A*3.3V/24V*(1–3.3V/24V)/(400000*0.240≥为抑制输入线路中输入电容和寄生电感的效应需要增ESR值较高的大容RON许多设计都需要首先考虑所需的开关频率。为此可采用下。fSW(CCM)VO/(1.3*10-10*RON)变换如下 VO/(1.3*10-10*fSW(CCM)RON和fSW(CCM)选择受限于COT控制模块导通时间和关闭时间CO选所需C最不利情况下的最小纹波电流.5*LRPP(通过(1)式计算)。除此之外，只要ESR足够低并且在允许范围内，额外电容会减小输出纹波。通常最小值为0μR见AN-2024 针对负载瞬时响应要求较为准确地估算了初步CO值：CO≥ISTEP*VFB*L*VIN/(4*VO*(VIN—VO)*VOUT-TRAN)(6)求解CO≥3A*0.8V*6.8μH*24V/(4*3.3V*(24V—≥ CINLMZ14203模块包含一个0.47μF内部输入陶瓷电容。实际应用

制tON=(1.3*10-10*RON)/VIN当I变化时，t和IN之间的反比关系给出一个几乎恒定的开关频率。选择的R大于150s。导通定时器使用了一个限制器，以确保N最短时间为150ns。这限定了最高工作频率，该频率由下式求得fSW(MAX)=VO/(VIN(MAX)*150nsec)如果在最小导通时间为50s可用该式选择RRRON≥VIN(MAX)*150nsec/(1.3*10-10)还应注意的是，260ns的最短关闭时间会限制最大占空比。在任何要求大占空比的应用场合都应选择更大的(较低的FSW)非连续传导和连续传导模小负载情况下，稳压器将以非连续传导模式(C)工作。随着负载电流大于临界传导点，稳压器将以连续传导模式CCM)工作。在CM模式下，开关周期始于0安电感电流安。注意，在电感CMDMCMM在CCM下，在整个开关周期内电流流过电感且在关断时间内绝不会降至零。随着负载电流和线路电压变化，开关频率保持相对稳定。CM工作频率可由式计算。以下是CCM(上方)和DCM工作模式的波CCM和DCM工作模VIN=24V,VO=3.3V,IO=3A/0.4A

过渡模式运VIN=24V,VO=3.3V,IO=0.5A2模块的内部电感为.8H(L)幅值。ILR可计算如ILRP-P=VO*(VIN-VO)/(6.8µH*fSW*VIN)其中VIN为最大输入电压且fSW由10若假设输出电流IOIL，则可确定ILR峰值和谷值。注意，若功耗和电路板散热要给出一个设计示例：VIN=24V,VO=3.3V,IO3A,(最大值85°C,和T125°C,的热阻小于θCA<(TJ-MAX—TA-MAX)/PIC-LOSS-θJC假设从结到外壳的典型热阻为.9℃。设计时，使用"典型性能曲线"一节中的℃功率耗散曲线估算ILS。在此应用中该值为.25W。θCA<(125—85)/2.25W—1.9=确定DCM/CCM边界的近似如下IDCBVO*(VIN–VO)/(2*6.8μH*fSW(CCM)*VIN)下面的典型波形显示出边界条件

为使CA=18，电路板需要有效散热。在没有空气流动和外部热源的情况下，按照以下似估算用盎司铜皮在层和底层覆盖的规定电路板面积：电路板面积_cm2500°Cxcm2/W/θCA结果是，电路板设计需要大概31.5平方厘米的1盎司铜皮以覆盖顶层和底层板。电路板铜散热器必须连接到露焊盘上。大约需要36个10密耳(24)、间隔为59密耳(15m)的散热通孔来连接顶层和底层的铜箔区域。高散热性能PCB例请参阅评估板应用注释AN-2024。PC板布线指印刷电路板布线是直流-直流转换器设计的一个重要部分压降，这些都将影响直流-直流转换器和周边电路的性能。这些将向直流-直流转换器发送错误的信号，导致调节不利或不稳定。好的布线方案需要遵循以下几点简单的设计规则 附加特输出过电压比较FB引脚电压与0.92V内部参考电压比若引脚电压超过V过电压保护(OP)MOSET将被关MOSET将导通直到电感电流下降到零使开关电流回路尽可能小从抑制EMI的角度来看，必须尽量降低PC板布线时电流通路

电流限通过在关MOSEMOST关GNDMOSET。如果此电流超过A具di/dtdi/dt特输入

与LMZ14203的VIN和GND高频与LMZ14203的VIN和GND

一个开关周期。同步OSE电感电流超过2A，高端MOSET将关闭。由于延长了关 用来连接GND露焊盘(EP)。采用单点地反馈电路、软启动和使能端元件的接地线应连接到器件的GND引脚。这样可避免开关电流或负载电流流入模拟地走线中。如果处理不当，接地不良可能导致负载调节性能降低或输出电压纹波漂移现象。连接引脚到P使FB引脚的走线长度尽可能短反馈电阻RFBT、RFBB和前馈电容CFF应靠近FB输入输出总线连线尽可能确保器件散热充分使用一组散热孔将密耳(54μ)、间隔为9密耳(5)的6x散热通孔组。确保有足够大的覆铜面积用来散热，保持结点温度低于125℃

热保 个内部热关断电路实现，它在165℃(典型值)时被激活，MOS保持关闭使得下降，另外SS4℃(典型Hyst=℃)，S引脚电流被释放，V平稳上升并进入正常工作降低额定温度。零线圈电流检通过一个零线圈电流检测电路监 (同步)MOSFETMSE该电路采用DM预偏置启M将正常启动进入预偏置输出。这种况在启动程序不 源之间存在电流通路的多路源供电的逻辑中非常普遍。下方示波截图显示这一期间内的正常效

预偏置启评估板示意参考命描外壳尺外壳尺制造商零件编SIMPLESWITCHERTO-PMOD-国家半导1µF,50V,诱UMK316B7105KL-10µF,50V,诱UMK325BJ106MM-1µF,50V,诱'UMK316B7105KL-100µF,6.3V,诱JMK325BJ107MM-3.32k威世达1.07k威世达61.9k威世达68.1k威世达11.8k威世达22nF,±10%,X7R,22nF,±10%,X7R,物理尺寸：(除非另作说明)英寸(毫米顶部及底部模(外形不包括模型毛边尺寸以毫米作单()

RO7NS封装号TZA07A

局部详图LMZ14203具LMZ14203具备42V最高输入电压的3ASIMPLESWITCHER®电源模欲了解有关国家半导体的产品和验证设计工具的信息， 以下站点产设计支持工放大WEBENCH®设计工音应用注时钟及定参考设数据转换c索取样接评估封电源管绿色公开关稳压分销o质量可靠LED照d反馈及支电压参简易设计步PowerWise®解决方解决方串行数字接口i军事／宇温度传感无线通信解决PowerWise®设计大本文内容涉及 国家半导体公司(NAONA)产品。国家半导体公司对本文内容的准确性与完整性不作任何表示且不承担任何 。 国家半导体公保留随时更改上述电路和格的利，恕不另行公司通知。本文没有示或暗示地以反言或其他任何方式，授予过任何知。国家半导体公司按照其认为必要的程度执行产品测试及其它质量控制以支持产品质量保证。没有必要对每个产品执行规定范围外的所有参数测试。国家半导体公司没有责任提供应用帮助或者者产品设计。者对其使用国家半导体公司的部件的产品和应用承担责任。在使用和分销包含国家半导体公司的部件的任何产品之前，者应提供充分的设计、测试及操作安全保障。除非有有关该产品的销售条款规定否则国家半导体公司承担何由此引出的任何责任，也不承认何有关该产品销售权与或者产品使用权的明示或暗示的，其中包括以特殊目的、营利目的的，或者对专利权、 或其他知识的侵害生命支持策国家半导体公司的 和席的明确，得将国家半导体公司的产品作为生命持设备或系统中的关键部件使用。特此说明：生命支持设备或系统指：(a)打算通过外科手术移植到体内的生命支持设备或系统；(b)支持或维持生命的设备或系统，其在照使用说明书正确使用时，有理由为其失效会造成用户严重。键部件是在生命支持设备或系统中有理由认为其失效会NinlSecodcr和NaonlSmcodcr标志均为 国家半导体公司的商标。其他品牌或产品名称均为有关司所拥有的商标或商标。国家半导体公司 欲了 产品信息，请公司AmericasTechnicalSupportCenter

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