Beschreibung

Der ST1S09 ist ein Abwärts-DC-DC-Wandler, der für die Versorgung von Anwendungen mit niedriger Ausgangsspannung optimiert ist. Er liefert einen Strom von mehr als 2 A über einen Eingangsspannungsbereich von 2,7 V bis 6 V. Eine hohe PWM-Schaltfrequenz (1,5 MHz) ermöglicht die Verwendung winziger oberflächenmontierter Bauteile.

Da der erforderliche Synchrongleichrichter integriert ist, wird die Anzahl der externen Komponenten auf ein Minimum reduziert: ein Widerstandsteiler, eine Induktivität und zwei Kondensatoren. Die Power Good-Funktion überwacht kontinuierlich die Ausgangsspannung. Ein Open-Drain-Power-Good-Flag wird ausgelöst, wenn die Ausgangsspannung innerhalb der Regelung liegt. Darüber hinaus wird durch die Current-Mode-PWM-Topologie und die Verwendung von SMD-Keramikkondensatoren mit niedrigem ESR-Wert eine niedrige Ausgangswelligkeit garantiert. Der Baustein ist thermisch geschützt und der Ausgangsstrom ist begrenzt, um Schäden durch versehentliche Kurzschlüsse zu vermeiden. Der ST1S09 ist im DFN6-Gehäuse (3 x 3 mm) erhältlich.

 

Eigenschaften

■ 1,5 MHz PWM mit fester Frequenz und Stromregelungsmodus

■ 2 A Ausgangsstromfähigkeit

■ Typischer Wirkungsgrad: > 90%

■ 2 % Toleranz der DC-Ausgangsspannung

■ Zwei Versionen verfügbar: Leistung gut oder sperren

■ Integrierter Überspannungsschutz am Ausgang

■ Nicht schaltender Ruhestrom: (typ) 1,5 mA über den Temperaturbereich

■ RDSON (typ) 100 mΩ

■ Verwendet winzige Kondensatoren und Induktoren

■ Sperrschichttemperatur -30 °C bis 125 °C

■ Erhältlich in DFN6 (3 x 3 mm) mit offenem Pad

 

Informationen zur Anwendung

Der ST1S09 ist ein einstellbarer Current-Mode-PWM-Abwärts-DC-DC-Wandler mit internem 2-A-Leistungsschalter in einem DFN6-Gehäuse (3 x 3 mm).

Das Gerät ist ein kompletter 2-A-Schaltregler mit interner Kompensation, so dass keine zusätzlichen Komponenten benötigt werden.

Die PWM-Architektur mit konstanter Frequenz und Strommodus sowie der stabile Betrieb mit Keramikkondensatoren sorgen für eine geringe, vorhersehbare Ausgangswelligkeit.

Die Überspannungsschutzschaltung wird aktiv, wenn die Ausgangsspannung über 10 % der Nennspannung liegt. Innerhalb von 200 ns wird der Low Side MOSFET eingeschaltet, um die Ausgangstransiente zu begrenzen. Die Stromgrenze für die Begrenzung liegt bei etwa 400 mA. Wenn die Ausgangsspannung auf etwa 5 % über den Nennwert abfällt, kehrt der Baustein zum nominalen Schaltbetrieb im geschlossenen Regelkreis zurück.

Der Open-Drain-Pin Power Good (PG) wird freigegeben, wenn die Ausgangsspannung höher als 0,92 x VO_NOM ist. Wenn die Ausgangsspannung unter 0,92 x VO liegt, wird der PG-Pin niederohmig. Weitere Schaltungen zum Schutz des Geräts sind der thermische Abschaltblock, der den Regler ausschaltet, wenn die Sperrschichttemperatur 150 °C (typ.) übersteigt, und die zyklusweise Strombegrenzung, die Schutz vor kurzgeschlossenen Ausgängen bietet.

Als einstellbarer Regler wird die Ausgangsspannung des ST1S09 durch einen externen Widerstandsteiler bestimmt. Der gewünschte Wert ergibt sich aus der folgenden Gleichung:

Gleichung 1

VO = VFB [1 + R1 / R2]

Um das Gerät zu verwenden, sind nur wenige Komponenten erforderlich: eine Induktivität, zwei Kondensatoren und der Widerstandsteiler. Die gewählte Induktivität muss in der Lage sein, den Spitzenstrom ohne Sättigung zu erreichen. Bei der Wahl des Wertes kann berücksichtigt werden, dass eine große Induktivität den Wirkungsgrad bei niedrigem Ausgangsstrom erhöht und die Welligkeit der Ausgangsspannung reduziert, während eine kleinere Induktivität gewählt werden kann, wenn es wichtig ist, die Gehäusegröße und die Gesamtkosten der Anwendung zu reduzieren. Schließlich wurde der ST1S09 so konzipiert, dass er sowohl am Eingang als auch am Ausgang mit SMD-Keramikkondensatoren vom Typ X5R oder X7R funktioniert. Diese Arten von Kondensatoren minimieren aufgrund ihres sehr niedrigen Serienwiderstands (ESR) die Ausgangsspannungswelligkeit. Andere Kondensatoren mit niedrigem ESR-Wert können je nach Bedarf der Anwendung verwendet werden, ohne die korrekte Funktion des Geräts zu beeinträchtigen.