ET8121

ET8121 电压 2A 同步降压稳压器芯片

etek(力芯微)ET8121 降压DC/DC芯片概述：

ET8121 是一款高集成度、宽输入电压、2A 输出同步降压转换器。该器件经过优化，所需外围元器件数量极少，同时具备极低的待机电流。

本转换器采用自适应恒定导通时间（ACOT）架构，瞬态响应速度快。器件兼容低等效串联电阻（ESR）输出电容与超低 ESR 陶瓷电容，无需额外补偿元件。

轻载工况下，ET8121 工作在脉冲频率调制（PFM）模式，可维持较高转换效率。

ET8121 采用 SOT23-6 封装。

产品特性

内置 120 毫欧、80 毫欧功率 MOS 管的 2A 降压转换器

采用 ACOT 自适应恒定导通时间控制，瞬态响应速度快

输入电压范围：4.5V～17V

输出电压范围：0.76V～7V

轻载运行时工作于 PFM 脉冲频率调制模式

开关频率：580 千赫兹

极低关断电流：小于 5 微安

支持预偏置输出电压启动

逐周期限流保护

打嗝式过流保护

非锁存型欠压保护（UVP）、过热保护（TSD）

固定软启动时间：1.0 毫秒

应用场景

数字电视电源、监控设备 、光盘播放器 、家用网络终端 、数字机顶盒

ET8121 是一款高集成度 2A 同步降压转换器。器件采用自适应恒定导通时间（ACOT）控制架构，可适配低等效串联电阻（ESR）输出电容，如特种聚合物电容、多层陶瓷电容，无需复杂外部补偿电路。该芯片瞬态响应速度优异，能够减小输出电容取值。ET8121 以搭载 ACOT 架构的脉冲宽度调制（PWM）作为主控制模式。该控制方案可实现准固定频率稳定工作，无论搭配低 ESR 电容还是陶瓷输出电容均可正常运行。每个开关周期起始时刻，上桥 MOS 管导通；单周期定时计时器计时结束后，上桥功率 MOS 关断。该单定时时长与输入电压 VIN 成正比、与输出电压 VO 成反比，从而在全输入电压区间实现准固定频率，这也是自适应恒定导通时间控制命名的由来。当反馈电压跌落至基准电压以下时，单周期计时器复位，上桥功率 MOS 再次导通。芯片内置斜坡信号模拟输出纹波，不再依赖输出电容 ESR 实现环路稳定。ET8121 内置脉冲频率调制（PFM）工作模式，轻载工况下可维持高效率。当输出电流从重载逐步降低，电感电流同步减小直至归零，该点为连续导通模式（CCM）与断续导通模式（DCM）的分界点。芯片检测到电感电流过零时，关断下桥功率 MOS；负载电流进一步降低后，转换器进入断续导通模式。此时导通时长与连续导通模式基本保持一致，更小的负载电流需要更长时间才能将输出电容放电至基准电压电平，开关频率随之降低，频率与负载电流呈正相关，以此保障轻载效率。轻载切换点输出电流 IOUT (LL) 可由公式 (1) 计算：

PFM 模式下，每次开关周期结束后会进入节能休眠阶段，直至反馈电压 VFB 低于阈值电压才退出休眠、开启下一轮开关动作。输出电流越小，两次开关脉冲之间的休眠时间越长。ET8121 集成 1ms 固定软启动电路。接入输入电压 VIN 且使能引脚 EN 置高后，PWM 比较器基准电压从 0 开始缓慢抬升。

若上电时输出电容带有预偏置电压，芯片不会立即启动开关动作，需待内部基准电压高于反馈电压 VFB 后，才开始开关并抬升输出电压。该机制可保证输出电压平滑爬升至稳压点。过流限制（OCL）依靠逐周期谷值检测控制电路实现。芯片在下桥 MOS 导通阶段采样其漏源电压以监测开关电流，该电压与流过 MOS 的电流成正比；电压采样电路内置温度补偿，提升限流精度。上桥 MOS 导通期间，电感电流以由输入电压 VIN、输出电压 VOUT、电感值共同决定的线性速率上升；下桥 MOS 导通时，电感电流线性下降，电感平均电流即为负载输出电流 IOUT。若检测电流超过过流阈值，芯片持续保持下桥 MOS 导通，即便电压反馈环路要求开启新周期，也不会生成上桥导通脉冲，直至电流回落至限流阈值以内。后续开关周期导通时长锁定为固定值，电流保持同方式监测。当负载电流高出限流阈值半个电感纹波峰峰值时，限流保护触发；限流状态下转换器输出供电能力不足以支撑负载，输出电压会出现跌落。一旦反馈电压 VFB 低于欠压保护（UVP）阈值，欠压比较器识别故障，经过 UVP 延时后芯片关断，等待打嗝时长（典型值 12ms）后自动重启；过流故障解除后，输出电压恢复稳压值。输入欠压锁定（UVLO）保护实时监测芯片内部供电电压，电压低于 UVLO 阈值时芯片完全关断；输入电压回升至 UVLO 开启阈值后，芯片恢复开关工作。芯片内置温度检测电路，当芯片结温超过阈值（典型 170℃），器件关断；温度回落至约 140℃及以下时，转换器重新启动开关。ET8121 无论工作在常规连续导通模式（CCM）还是 PFM 轻载模式，只需将使能引脚 EN 拉低，即可进入待机状态。