ZHCSN21A April   2020  – June 2021

PRODUCTION DATA  

  1. 特性
  2. 应用
  3. 说明
  4. 修订历史记录
  5. 引脚配置和功能
    1.     引脚功能
  6. 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议的操作条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
      1. 6.5.1 典型特性
  7. 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 电桥控制
      2. 7.3.2 电流调节
      3. 7.3.3 衰减模式
        1. 7.3.3.1 混合衰减
        2. 7.3.3.2 快速衰减
        3. 7.3.3.3 智能调优动态衰减
        4. 7.3.3.4 智能调优纹波控制
        5. 7.3.3.5 消隐时间
      4. 7.3.4 电荷泵
      5. 7.3.5 线性稳压器
      6. 7.3.6 逻辑和四电平引脚图
        1. 7.3.6.1 nFAULT 引脚
      7. 7.3.7 保护电路
        1. 7.3.7.1 VM 欠压锁定 (UVLO)
        2. 7.3.7.2 VCP 欠压锁定 (CPUV)
        3. 7.3.7.3 过流保护 (OCP)
        4. 7.3.7.4 热关断 (OTSD)
        5.       故障条件汇总
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 睡眠模式 (nSLEEP = 0)
      2. 7.4.2 工作模式 (nSLEEP = 1)
      3. 7.4.3 nSLEEP 复位脉冲
      4.      功能模式汇总
  8. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
        1. 8.2.2.1 电流调节
          1. 8.2.2.1.1 功率损耗和热量计算
          2. 8.2.2.1.2 应用曲线
  9. 电源相关建议
    1. 9.1 确定大容量电容的大小
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 文档支持
      1. 11.1.1 相关文档
    2. 11.2 接收文档更新通知
    3. 11.3 支持资源
    4. 11.4 商标
    5. 11.5 Electrostatic Discharge Caution
    6. 11.6 术语表
  12. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息
功率损耗和热量计算

此器件的输出电流和功率损耗能力在很大程度上取决于 PCB 设计和外部系统状况。本节提供了一些用于计算这些值的指导。

此器件的总功率损耗 (PTOT) 由三个主要部分组成。这三个组成部分是功率 MOSFET RDS(ON)(导通)损耗、功率 MOSFET 开关损耗和静态电源电流损耗。尽管其他的一些因素可能会造成额外的功率损耗,但与这三个主要因素相比,其他因素通常并不重要。

PTOT = PCOND + PSW + PQ

可以根据器件 RDS(ON) 和平均输出电流 (IRMS) 来计算 PCOND

PCOND = (IRMS)2 x (RDS(ONH) + RDS(ONL))

需要注意的是,RDS(ON) 与器件的温度密切相关。可以在“典型特性”曲线中找到一条显示了标称 RDS(ON) 和温度的曲线。

PCOND = (3.5A)2 x (0.082Ω + 0.082Ω) = 2.009W

可以根据标称电源电压 (VM)、平均输出电流 (IRMS)、开关频率 (fPWM) 以及器件输出上升 (tRISE) 和下降 (tFALL) 时间规格来计算 PSW

PSW = PSW_RISE + PSW_FALL

PSW_RISE = 0.5 x VM x IRMS x tRISE x fPWM

PSW_FALL = 0.5 x VM x IRMS x tFALL x fPWM

PSW_RISE = 0.5 x 24V x 3.5A x 100ns x 35kHz = 0.147W

PSW_FALL = 0.5 x 24V x 3.5A x 100ns x 35kHz = 0.147W

PSW = 0.147W + 0.147W = 0.294W

可以根据标称电源电压 (VM) 和 IVM 电流规格来计算 PQ

PQ = VM x IVM = 24V x 4mA = 0.096W

总功率损耗 (PTOT) 是导通损耗、开关损耗和静态功率损耗之和。

PTOT = PCOND + PSW + PQ = 2.009W + 0.294W + 0.096W = 2.399W

如果已知环境温度 TA 和总功率损耗 (PTOT),则结温 (TJ) 的计算公式为:

TJ = TA + (PTOT x RθJA)

在一个符合 JEDEC 标准的 4 层 PCB 中,采用 HTSSOP 封装时的结至环境热阻 (RθJA) 为 29.7°C/W,而采用 VQFN 封装时则为 39°C/W。

假设环境温度为 25°C,则 HTSSOP 封装的结温为:

TJ = 25°C + (2.399W x 29.7°C/W) = 96.25°C

VQFN 封装的结温为:

TJ = 25°C + (2.399W x 39°C/W) = 118.56°C

应确保器件结温处于指定的工作范围内。