ET81211 2A 同步降压稳压器芯片
etek(力芯微)ET81211 降压DC/DC芯片概述:
ETQ8134M 是一款高集成度、宽输入电压、3A 输出同步降压转换器。该器件经过优化,外围所需元器件数量极少,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,瞬态响应速度优异;可兼容低等效串联电阻(ESR)输出电容与超低 ESR 陶瓷电容,无需额外配置外部补偿元件。轻载运行时,ETQ8134M 工作在脉冲频率调制(PFM)模式,能够保持较高转换效率。
ETQ8134M 采用 ESOP8 封装。
产品特性
2A 转换器,内置 120 毫欧与 80 毫欧场效应管
自适应恒定导通时间(ACOT)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
轻载工作时采用 PFM 模式
开关频率:580kHz
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
打嗝模式过流保护
无锁存欠压保护(UVP)与过热保护(TSD)
固定软启动时间:1.0 毫秒
料号及封装:ET81211 SOT23-6 Tape and Reel, 3K/Reel
应用场景
数字电视电源、监控设备
碟机播放器
家用网络终端
数字机顶盒


功能描述概述
ET81211是一款高集成度 2A 同步降压转换器。芯片采用自适应恒定导通时间(ACOT)架构,可搭配低等效串联电阻(ESR)输出电容,例如特种聚合物电容与多层陶瓷电容,无需复杂的外部补偿电路。器件具备优秀的瞬态响应能力,能够减小输出电容用量。自适应导通时间控制与 PWM 工作模式ET81211 的主控制模式为搭载 ACOT 架构的脉宽调制(PWM)。该控制方案可实现准恒定频率,搭配低 ESR 电容与陶瓷输出电容均可稳定工作。每个开关周期起始时刻,高端 MOS 管导通。当单次定时周期结束,高端功率场效应管关断。该单次导通时长与输入电压 VIN 成正比、与输出电压 VOUT 成反比,以此在全输入电压区间实现准固定频率,因此称为自适应恒定导通时间控制。当反馈电压低于参考电压时,单次定时器复位,高端功率场效应管再次导通。芯片内部生成模拟输出纹波的斜坡信号,不再依赖输出电容自身 ESR。脉冲频率调制(PFM)ET81211 内置脉冲频率调制模式,保障轻载工况下拥有较高转换效率。
负载从重载逐步降低,电感电流随之下降,直至降至零,该点为连续导通模式与断续导通模式的分界点。芯片检测到电感电流为零时,关断低端功率管。负载电流继续减小,转换器进入断续导通模式。
导通时长基本与连续导通模式保持一致;负载电流越小,输出电容放电至参考电压电平所需时间越长。开关频率随之降低、跟随负载电流变化,实现轻载高效运行。
轻载工作切换点输出电流 IOUT (LL) 可由公式 1 计算:
\(I_{OUT(LL)}=\frac{(V_{IN}-V_{OUT})\times V_{OUT}}{2\times L\times f_{sw}\times V_{IN}} \tag{1}\)
PFM 模式下,每次开关周期结束后会进入节能休眠阶段。休眠持续至反馈电压 VFB 低于阈值电压。输出电流越小,相邻开关脉冲之间的休眠时间越长。软启动与带预偏置软启动ET81211 内置 1ms 软启动电路。接入 VIN、使能引脚 EN 置高后,PWM 比较器参考电压从零开始逐步抬升。
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;只有内部参考电压高于反馈电压 VFB 后,才开始开关并抬升输出电压。该机制保证转换器平稳爬升至稳压点。电流保护过流限制(OCL)采用逐周期谷值检测控制电路实现。低端功率管导通期间,通过检测其漏源电压监测开关电流,该电压与电流成正比。电压采样电路带有温度补偿,提升采样精度。
高端 MOS 导通阶段,开关电流按照由 VIN、VOUT、电感值决定的斜率线性上升;低端 MOS 导通阶段,电流线性下降。开关电流平均值即为负载电流 IOUT。
若检测电流超过过流阈值,转换器持续保持低端 MOS 导通,不再生成新的导通脉冲(即使反馈环路发出导通请求),直至电流回落至阈值以内。后续开关周期导通时长固定,并持续执行电流监测。
触发限流对应的负载电流,比电感峰峰值纹波电流的一半高于过流阈值。
限流状态下,转换器供电能力不足以支撑负载,输出电压将会跌落。一旦 VFB 低于欠压保护阈值,欠压比较器触发;经过欠压保护延时后芯片关断,等待打嗝时长(典型 12ms)后重新启动。过流故障消除后,输出电压恢复稳压值。欠压锁定保护(UVLO)UVLO 电路监控内部稳压电源电压。电压低于 UVLO 阈值时,芯片关断;输入电压上升至 UVLO 上限阈值后,芯片启动开关工作。过热关断保护芯片内置温度监测电路。当芯片温度超过阈值(典型 170℃),器件关断;温度回落至约 140℃及以下时,转换器恢复开关运行。待机模式ET81211 工作在常规连续导通模式(CCM)或 PFM 模式时,将 EN 引脚拉低,芯片即可进入待机状态。