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1、描述

SiC47x系列是一款宽输入电压、高效率的同步降压稳压器，集成了高侧和低侧功率MOSFET。其功率级能够在高达2MHz的开关频率下提供大连续电流。该稳压器可在4.5V～55V的输入电压范围内，输出可调节的输出电压(低至0.8V)，适用于计算、消费电子、电信及工业等多种应用场景。

SiC47x的架构可实现超快速瞬态响应，同时具备极小的输出电容和在极轻负载下的严格纹波调节能力。该器件无论采用何种类型的输出电容器(包括低ESR陶瓷电容器)均能确保环路稳定性。此外，该器件还集成了一套节能方案，可显著提升轻负载效率。该稳压器集成了完整的保护功能，包括过流保护(OCP)、输出过压保护(OVP)、短路保护(SCP)、输出欠压保护(UVP)及过温保(OTP)。它还配备了输入轨UVLO保护以及用户可编程的软启动功能。

SiC47x系列提供3A、5A、8A、12A电流规格，采用引脚兼容的5mm*5mm无铅电源增强型MLP55-27L封装。

图1 SiC47x典型应用电路图

图2 SiC472效率 vs 输出电流

2、管脚

图3 SiC47x管脚配置

3、参数

限值

推荐值

注：当输入电压低于5V时，需向VCIN引脚提供一个至少为5V的独立电源，以防止内部VDD电源轨的欠压锁定(UVLO)功能被触发。

4、功能框图

图4 SiC47x功能框图

5、工作描述

1）器件概述

SiC47x是一款高效率同步降压稳压器系列，可提供高达12A的连续电流输出。该器件具有可编程开关频率范围(100kHz～2MHz)，采用电压模式、恒占空比控制方案，可实现快速瞬态响应，最大限度减少外部元件数量，并能确保无论使用何种输出电容(包括低ESR陶瓷电容)均能保持环路稳定性。该器件还集成了节能功能，可启用二极管模拟模式及负载降低时的频率折返功能。

SiC47x具备完整的保护与监控功能：

逐脉冲过流保护；

输出过压保护；

具有自动重试功能的输出欠压保护；

带有滞后特性的过温保护；

专用使能引脚，便于电源时序控制；

电源良好状态开漏输出；

本器件采用MLP55-27L封装，可实现高功率密度并最大限度减小PCB面积。

2）功率级

SiC47x集成了高性能功率级，其中包含一个N沟道高侧MOSFET和一个N沟道低侧MOSFET，经优化可实现高达98%的效率。用于功率转换的电源输入电压(VIN)可高达55V，低至4.5V。

3）控制线路

SiC47x采用电压模式COT控制机制，并结合自适应零电流检测技术，可在不连续导通模式(DCM)下实现节能。开关频率fSW由外部电阻AGND(Rfsw)设定，计算公式如下。SiC47x的工作频率范围为100kHz至2MHz，具体取决于VIN和VOUT的条件。

注意：只要VIN与VCIN连接在一起，开关频率fSW就与VIN无关，因为导通时间会随VIN的变化而调整。

在稳态工作期间，反馈电压(VFB)与内部基准电压(典型值0.8V)进行比较，同时放大后的误差信号(Vcomp)在补偿节点处由外部补偿元件Rcomp和Ccomp 产生。一个外部产生的斜坡信号与Vcomp一同输入至比较器。▲整体框图见图4。

一旦Vramp超过Vcomp，便会产生一个固定时长的导通脉冲。在导通脉冲期间，高侧MOSFET将导通。导通脉冲结束后，经过一段死区时间，低侧MOSFET将导通。低侧MOSFET将保持导通一段最小持续时间(等于最小关断时间tOFF_MIN)，并维持导通状态直至Vramp再次超过Vcomp。随后该周期重复进行。

▼图6展示了采用外部纹波注入的电压模式、恒定占空比架构Vramp的基本框图，而图5则展示了其基本工作原理。

图5 SiC47x工作原理

图6 SiC47x控制框图

设计辅助工具

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