ROHM BU9000xGWZ系列降壓開關(guān)穩(wěn)壓器：高效與靈活兼?zhèn)?/h1>

在電子設(shè)備小型化、高性能化的趨勢下，電源管理芯片的性能和特性對(duì)產(chǎn)品的整體表現(xiàn)起著至關(guān)重要的作用。ROHM的BU9000xGWZ系列單芯片內(nèi)置FET降壓開關(guān)穩(wěn)壓器，憑借其出色的性能和豐富的功能，成為電池供電便攜式應(yīng)用的理想選擇。今天，我們就來深入了解一下這個(gè)系列的穩(wěn)壓器。

文件下載：BU90003GWZ-E2-EVK-101.pdf

產(chǎn)品概述

BU9000xGWZ系列是一款高效的6MHz同步降壓開關(guān)穩(wěn)壓器，具備超低電流PFM模式。它能提供高達(dá)1.0A的負(fù)載電流，輸入電壓范圍為3.0V至5.5V，非常適合電池供電的便攜式應(yīng)用，如智能手機(jī)、便攜式設(shè)備、微型DC/DC模塊和USB配件等。

產(chǎn)品特性

1. 快速瞬態(tài)響應(yīng)

該系列穩(wěn)壓器采用滯回PWM控制系統(tǒng)和恒流PFM控制系統(tǒng)，能夠在輕載到重載的過程中實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)，確保輸出電壓的穩(wěn)定性。

2. 自動(dòng)PFM/PWM操作

在輕載時(shí)，穩(wěn)壓器會(huì)自動(dòng)切換到PFM模式，降低開關(guān)頻率，提高效率；在中等到重載時(shí)，則切換到PWM模式，保證輸出電壓的精度和穩(wěn)定性。

3. 強(qiáng)制PWM操作

通過設(shè)置MODE引腳為高電平（>1.4V），可以使穩(wěn)壓器進(jìn)入強(qiáng)制PWM模式，減少噪聲并提高輸出穩(wěn)定性。

4. 內(nèi)部軟啟動(dòng)

內(nèi)置軟啟動(dòng)電路，可減少啟動(dòng)時(shí)的浪涌電流，典型啟動(dòng)時(shí)間為120μs（輸出電容為4.7μF時(shí)）。

5. 欠壓鎖定（UVLO）

當(dāng)輸入電壓低于2.05V（典型值）時(shí)，UVLO電路會(huì)關(guān)閉設(shè)備，保護(hù)芯片和外部組件。

6. 過流保護(hù)

具備過流保護(hù)電路，可在過載情況下保護(hù)芯片和外部組件。

7. 熱關(guān)斷（TSD）

當(dāng)結(jié)溫超過150℃時(shí)，TSD功能會(huì)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器，防止芯片因過熱而損壞。

產(chǎn)品選型

在選型時(shí)，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，綜合考慮輸出電壓、輸入電壓、負(fù)載電流和開關(guān)頻率等因素。

應(yīng)用電路與引腳配置

典型應(yīng)用電路

文檔中給出了典型應(yīng)用電路，包括輸入電容、電感、輸出電容等元件的連接方式。在設(shè)計(jì)電路時(shí)，需要注意輸入電容應(yīng)盡可能靠近VIN引腳和GND引腳連接，輸出電壓到FB引腳的線路應(yīng)盡量分開，COUT和L應(yīng)盡可能靠近連接，L到LX引腳的連接應(yīng)盡可能短。

引腳配置

電氣特性

文檔詳細(xì)列出了BU9000xGWZ系列的電氣特性，包括輸出電壓精度、最大負(fù)載電流、軟啟動(dòng)時(shí)間、開關(guān)頻率、FET導(dǎo)通電阻等參數(shù)。這些參數(shù)是工程師在設(shè)計(jì)電路時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，它們直接影響著穩(wěn)壓器的性能和穩(wěn)定性。

外部元件選擇

電感選擇

電感的選擇對(duì)輸出紋波電流有顯著影響。紋波電流與電感和開關(guān)頻率成反比，即電感值越大、開關(guān)頻率越高，紋波電流越小。同時(shí)，電感的直流電流額定值應(yīng)滿足以下公式： [I{LPEAK }=I{OUTMAX }+frac{Delta I{L}}{2}] 其中，(Delta I{L}=frac{(VIN-VOUT) × VOUT }{L × VIN × f})，f為開關(guān)頻率，L為電感值，(Delta I_{L})為電感電流紋波。

文檔中推薦了不同負(fù)載電流下的電感型號(hào)，如Iout≤1A時(shí)，可選擇LQM2MPN1R0NG0（2.0mm×1.6mm×1.0mm Murata）等；Iout≤0.6A時(shí)，可選擇LQM21PN1R0NGC（2.0mm×1.2mm×1.0mm Murata）等。

輸入電容和輸出電容選擇

輸入電容推薦使用GRM155R60J225M、GRM155R60J475M、GRM155R60G106M等型號(hào)；輸出電容推薦使用GRM155R60J475M、GRM155R60G106M等型號(hào)。需要注意的是，BU9000xGWZ系列設(shè)計(jì)的最大輸出電容為10uF，如果連接的輸出電容大于10uF，可能會(huì)導(dǎo)致輸出電壓過沖，損壞連接的設(shè)備。

使用注意事項(xiàng)

絕對(duì)最大額定值

使用時(shí)應(yīng)避免超過絕對(duì)最大額定值，如電源電壓、工作溫度范圍等，否則可能會(huì)損壞設(shè)備。如果預(yù)計(jì)會(huì)超過絕對(duì)最大額定值，應(yīng)考慮添加電路保護(hù)裝置，如保險(xiǎn)絲。

GND電壓

GND引腳的電位在所有條件下都必須是最低電位，電路設(shè)計(jì)允許IC引腳承受最高-0.3V的電壓。

熱設(shè)計(jì)

應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作條件下的功耗（Pd）進(jìn)行熱設(shè)計(jì)，確保有足夠的余量。

引腳短路和安裝錯(cuò)誤

在將IC安裝到印刷電路板上時(shí)，要小心操作，避免引腳連接錯(cuò)誤或短路，以免損壞IC。

強(qiáng)電磁場中的操作

在強(qiáng)電磁場環(huán)境中使用IC時(shí)要謹(jǐn)慎，因?yàn)檫@可能會(huì)導(dǎo)致IC故障。

互阻抗

電源和接地布線應(yīng)考慮降低互阻抗，盡量減少紋波（通過使布線盡可能短而粗，或通過加入電感和電容來抑制紋波）。

熱關(guān)斷電路（TSD電路）

該系列IC內(nèi)置TSD電路，僅用于防止IC熱失控，并非用于保護(hù)或保證IC的正常運(yùn)行。因此，用戶不應(yīng)計(jì)劃在持續(xù)運(yùn)行的情況下激活此電路。

輸入引腳

該單片IC在相鄰元件之間包含P+隔離層和P襯底層，以保持它們的隔離。在使用時(shí)，應(yīng)避免將低于GND（P襯底）電壓的電壓施加到輸入引腳，以免產(chǎn)生寄生二極管或晶體管，導(dǎo)致電路相互干擾、操作故障或物理損壞。

干擾光

在WL - CSP等部分硅片暴露于光的設(shè)備中，IC特性可能會(huì)受到光電效應(yīng)的影響。因此，建議采取措施防止芯片暴露在光線下。

總結(jié)

ROHM的BU9000xGWZ系列降壓開關(guān)穩(wěn)壓器以其高效、靈活的特點(diǎn)，為電池供電便攜式應(yīng)用提供了優(yōu)秀的電源管理解決方案。在設(shè)計(jì)過程中，工程師需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇型號(hào)和外部元件，并注意使用過程中的各項(xiàng)注意事項(xiàng)，以確保穩(wěn)壓器的性能和穩(wěn)定性。你在使用類似穩(wěn)壓器時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。