高性能化的“microDC/DC”转换器

采用“microDC/DC”转换器,可以缩短电路设计,动作验证等开发周期,其用途正在不断扩大。不仅适用于对小型化要求高的可穿戴设备及无线设备,在要求高可靠性的工业控制领域及基础通信设施等方面的应用也在扩大。

本公司为了满足不断扩大的用途,推出了工作温度范围扩大到Ta=105℃的XCL220和XCL222系列产品。通过采用新控制技术(Hisat-COT)实现了高速瞬态响应;通过降低内部晶体管的导通电阻而增大了输出电流。XCL220及XCL222系列产品与早期的“microDC/DC”转换器XCL202及XCL206系列产品的引脚兼容,不需要更改PCB板的布局,是便于使用的产品。

1.产品规格

1-1 XCL202与XCL222的性能比较

XCL202 XCL222
Oscillation Frequency 1.2MHz
Control Method PWM/PFM Automatic Hi-sat COT
PWM/PFM Automatic
Input Voltage Range 2.0V ~ 6.0V 2.5V ~ 5.5V
Output Current 400mA 500mA
Output Voltage Range 0.8V ~ 4.0V 0.8V ~ 3.6V
Operating Ambient Temperature -40℃ ~ +85℃ -40℃ ~ +105℃
Lx SW "H" ON Resistance 0.35Ω 0.24Ω
Lx SW "L" ON Resistance 0.45Ω 0.16Ω

1-2 XCL206与XCL220的性能比较

XCL206 XCL220
Oscillation Frequency 3.0MHz
Control Method PWM/PFM Automatic Hi-sat COT
PWM/PFM Automatic
Input Voltage Range 2.0V ~ 6.0V 2.5V ~ 5.5V
Output Current 600mA 1000mA
Output Voltage Range 0.8V ~ 4.0V 0.8V ~ 3.6V
Operating Ambient Temperature -40℃ ~ +85℃ -40℃ ~ +105℃
Lx SW "H" ON Resistance 0.35Ω 0.24Ω
Lx SW "L" ON Resistance 0.45Ω 0.16Ω

2.转换效率

2-1 XCL202与XCL222的效率比较

IOUT XCL202 XCL222
0.1mA 68.3% 71.7%
1mA 84.9% 87.8%
10mA 86.8% 89.8%
100mA 87.8% 91.5%
200mA 85.8% 90.9%
300mA 82.5% 88.6%
400mA 78.9% 85.8%
500mA - 83.5%

条件:VIN=3.6V, VOUT=1.8V

XCL222系列产品与XCL202系列产品相比,实现了能从轻负载到重负载提高效率。通过减小内部晶体管的导通电阻,在IOUT=50mA以上时大幅度提高了效率,自身发热降低而达到增大输出电流。

2-2 XCL206与XCL220的效率比较

IOUT XCL206 XCL220
0.1mA 59.2% 63.8%
1mA 82.2% 85.1%
10mA 85.5% 88.2%
100mA 86.1% 88.6%
200mA 84.4% 90.0%
300mA 82.2% 89.1%
600mA 74.3% 85.5%
1000mA - 77.6%

条件:VIN=3.6V, VOUT=1.8V

XCL220系列产品与XCL206系列产品相比,实现了能从轻负载到重负载提高效率。通过把线圈的电感值更改为1.0μH,能抑制DCR(等价串联电阻)等的损耗,通过减小内部晶体管的导通电阻,在IOUT=100mA以上时大幅度提高了效率,自身发热降低而达到增大输出电流。

3.负载瞬态响应

3-1 XCL202B181CR-G与XCL222B181ER-G负载瞬态响应的比较结果

测试条件:VIN=5.0V, VOUT=1.8V, IOUT=0.1mA⇔300mA

1)XCL202B181ER-G, CIN=4.7μF, CL=10μF

2)XCL222B181ER-G, CIN=4.7μF, CL=10μF

从VOUT的波形可以观察到,XCL222系列产品通过采用Hisat-COT控制技术,实现了高速的负载瞬态响应。

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