FHT3550 DC/DC 조정 가능한 벅 파워 모듈 (3.5V-40V 입력, 1.0V-12.0V 출력)

기능

5한 연속 출력 전류

넓은 입력 전압 범위:3. 5V40V

출력 전압:1.0V-12.0V

조정가능한 스위칭 빈도:200KHz~2.2MHz

최대 95% 효율

파워 굿 인디케이터 (PG)

내부 고정 소프트 시작 시간입니다

소형 크기 LG한 패키지:(12mm x 12mm x 4.32mm)

응용 프로그램

산업 장비

정보통신 및 네트워크 시스템 (Telecommunications and network systems)

유통 및 POL 시스템

설명

FHT3550은 크기 요건이 엄격한 응용 분야에 적합한 고밀도 비격리 DC/DC 전원 모듈입니다. 

이 모듈은 넓은 입력 범위와 최대 5A의 연속 출력 전류의 매우 컴팩트한 솔루션을 제공하며, 빠른 과도 응답과 뛰어난 안정성이 특징이다. 

FHT3550은 외부 피드백 저항기 (기본 출력 3. 3V)를 통해 1.0~12.0V의 조정 가능한 출력 전압을 제공하며 동기 교정 및 제어 기술 사용을 통해 초고효율을 실현한다. 

FHT3550의 표준 기능으로는 내부 고정 소프트 스타트 기능, 원격 이블 컨트롤, 파워 굿 인디케이터 등이 있다.또한 FHT3550은 과전류 보호 (OCP), 단락 보호 (SCP), 입력 미달전압 록아웃 보호 (UVLO), 과온 보호 등 포괄적인 보호 기능을 자랑한다.

전형적인 응용 프로그램

핀 구성

전기적 특성

현재 입력

참고 1:"제한 값"섹션에 나열된 값 이상의 응력은 장치에 영구적인 손상을 초래할 수 있습니다.절대 최대 등급에 장시간 노출되면 장치의 신뢰성과 수명에 영향을 미칠 수 있습니다.

참고 2:최대 연속 출력 전류는 FHT3550 접합 온도로 인해 derated 될 수 있습니다.

참고 3:FHT3550의 성능 사양은 풀-40°C~125°C 내부 작동 안정성 범위를 넘어 보장된다.최대 내부 온도는 보드 레이아웃, 패키지의 정격 열 저항 및 기타 환경 요인과 함께 특정 작동 조건에 의해 결정된다는 점에 유의하십시오.

테스트 조건은 VIN 즉 24V, VOUT = 3.3V, 외부 COUT = 3x22 μ F, 그리고 TA = 25 ° C, 특별한 언급이 없는 한.

시험 조건은 빈 = 24V, VOUT = 3.3V, 외부 COUT = 3x22 μ F, 그리고 TA = 25 ° C, 특별한 언급이 없는 한.

시험 조건은 빈 = 24V, VOUT = 3.3V, 외부 COUT = 3x22 μ F, 그리고 TA = 25 ° C, 별도의 지적 했다.

작업

일하는 원칙

FHT3550은 완전히 통합된 동기 정류 벅 비격리 스위칭 모듈입니다.FHT3550은 주변 온도-40 °C~+125 °C에서 3.5V~40V의 입력 전압 범위에서 5A의 연속 출력 전류를 달성한다.FHT3550은 3.3V의 기본 출력 전압을 제공하며 외부 디바이더 저항기로 1.0-12.0V까지 조절 가능하다.FHT3550은 3.3V의 기본 출력 전압을 제공하며 외부 디바이더 저항기로 1.0-12.0V로 조정할 수 있다.

Light load 작동 모드

경부하 또는 무부하 조건에서 FHT3550은 PSM 모드로 작동하여 이러한 조건에서 변환 효율을 보장합니다.출력 전류가 임계 전류 한계를 초과한 후에는 전체 출력 전류 범위에 걸쳐 스위칭 주파수가 증가하게 됩니다. 

컨트롤 사용 (EN)

원격 사용 (EN) 제어는 today&와 호환되는 양극 논리를 이용합니다#39;s leading logic devices의 약자이다.양성 로직은 Enable (EN) 신호가 높게 당겨 질 때 모듈을 활성화하고 EN 신호가 낮게 당겨 질 때 모듈을 비활성화하는 것으로 정의된다.

EN enable 컨트롤은 일반적으로 상승시 1.22V, 하락시 1.12V의 임계값을 가집니다.EN 핀은 최대 42V의 견딜 수 있는 전압을 가지며 VIN 또는 외부 전압 사용 모듈을 사용하여 사용할 수 있습니다.

참고:사용 핀을 대롱으로 둘 수 없습니다.

내부 소프트 스타트 (SS)

소프트 스타트는 시동시 출력 전압 오버슈트를 방지합니다.때 모듈이 시작되면 내부 회로가 제어된 램프에서 천천히 상승하는 소프트 스타트 전압 (VSS)을 생성합니다.VSS 가 내부 참조 (VREF) 아래로 떨어지면 VSS 가 오류 증폭기의 참조로서 VREF를 대체한다.

VSS 가 VREF를 초과하면 VREF 가 참조 값으로 다시 사용됩니다.

이 시점에서 소프트 스타트가 끝나고 FHT3550이 정상 상태 작동에 들어갑니다.소프트 시작 시간은 내부적으로 약 2ms로 설정되어 있습니다.VFB 가 설명할 수 없을 정도로 떨어지면 VSS는 VFB를 따르게 되며, 단락 회로가 복구될 때 출력 전압이 초과되는 것을 방지한다.단선이 제거되면 VSS는 새로운 소프트 스타트 공정처럼 천천히 상승합니다.

Power Good 출력 표시 (PGOOD)

PGOOD 핀은 개방 드레인 출력이며, PGOOD 표시 기능을 사용할 때는 다음과 같습니다

사이의 저항을 가 진 저항기 10k Ω 100k Ω 할 필요 가 있을 5V 하거나 낮은이 핀에 섰어요.

FB 핀 전압이 사이일 때 95%와 내부 기준 전압 (1V)의 105%, PGOOD 핀은 오픈 드레인이 됩니다.FB 핀 전압이 내부 기준 전압의 110% 이상 또는 90% 이하일 때 PGOOD 핀이 낮게 당겨집니다.또한 입력 미달전압 록아웃 또는 열 보호가 발생할 때 또는 다음이 발생할 때 PGOOD 핀이 낮게 당겨집니다 EN 핀이 낮게 당겨집니다.

한 편차 아래 출력 전압의 100 µ s 방아쇠 하지 않을 것이 PGOOD 표시에서 flip-flop.

S마법Frequency

FHT3550은 무부하 또는 경부하에서 PSM 모드로 작동하며 부하가 특정 값에 도달하면 설정된 스위칭 주파수로 작동합니다.

스위칭 주파수는 다음과 같을 수 있습니다 RFREQ 핀에서 GND 로의 풀다운 저항기 값에 의해 설정 (" 애플리케이션 정보"를 참조하십시오;자세한 내용은 항목 참조).

스위칭 주파수는 RFREQ 핀에서 GND 로의 풀다운 저항기의 저항으로 설정할 수 있습니다.

RFREQ 저항기는 200KHz~2.2MHz의 넓은 범위에서 조정 가능합니다.

일반적인 RFREQ 핀 전압은 0.5 V이다.이 핀은 열린 상태로 두거나 접지로 단락할 수 없습니다.

주파수 스윙 (FSS)

EMI를 줄이기 위해 FHT3550은 스위칭 주파수 스윙 방식 (FSS)을 활용한다.

설정된 스위칭 주파수 부근에서는 FSS 회로가 특정 위치에서 진동하게 됩니다

스위칭 주파수는 주파수 범위를 주기적으로 흔들면서 변화합니다.

빈도 스윙

스팬은 스위칭 주파수의 ±6% 이고 스윙 주파수는 스위칭 주파수의 1/512이다.

과전류 보호 (OCP) 및 단락 회로 보호 (SCP)

FHT3550은 동안 내부 인덕터 전류를 모니터링합니다 위쪽 또는 아래쪽 스위치가 모듈 내부에서 전원이 공급되는 시간입니다.

FHT3550은 출력 과부하 또는 누전으로 인한 시스템 폭주를 방지하기 위해 상위 스위치의 피크 전류와 하위 스위치의 밸리 전류에 대한 사이클별 제한 방식을 활용한다.

작동 원리 (Principle of operation)

출력 과부하 또는 단락시 FHT3550은 부하의 안전을 보장하기 위해 출력을 종료합니다.출력 전압이 16개 이상의 스위칭 사이클 동안 과전류로 인해 설정값 이하로 떨어지면 모듈은 작동을 중지합니다.16.8ms의 정지 후, 모듈은 다시 소프트 스타트로 들어가고 히컵 모드로 재부팅하려고 시도한다.

hiccup 보호 모드에서는 모듈이 먼저 출력을 차단하고 소프트 스타트 커패시터를 방전시킨 다음 소프트 시동을 시도합니다 시간이 지난 후에 다시.소프트 스타트 후에도 결함 조건이 지속되면 모듈은 과전류/단락 조건이 제거되고 이전 레벨에서 출력 전압이 안정될 때까지 사이클을 반복합니다.정기적으로 모듈을 재시동함으로써, 이 보호 모드는 평균 단락 전류를 상당히 줄이고 열 문제를 완화하며 모듈을 보호합니다.

과전압 보호 (OVP)

FHT3550은 부하 스위칭, 출력 오류 복구 또는 경부하 스위칭 중에 출력 전압 오버슈트를 최소화하기 위해 출력 전압 과전압 보호 기능으로 설계되었습니다.

과전압 비교기는 FB 핀 전압을 내부 기준 전압과 비교합니다.

FB 핀 전압이 내부 기준 전압의 110%를 초과하면 시스템은 출력 전압이 상승하는 것을 방지하기 위해 상부 스위치를 종료합니다.FB 핀 전압이 내부 기준 전압의 105% 이하로 떨어지면 시스템이 상위 스위치의 작동을 재개합니다.

입력 저전압 록아웃 (UVLO) 보호

FHT3550은 EN enable 핀으로 설계되었습니다.입력 저전압 록아웃 보호 기능이 필요할 때 출력 전압 VIN을 저항기 분할기를 통해 EN 핀에 연결하여 분할기 전압 값과 EN 동작 임계값을 일치시켜 입력 저전압 록아웃 (UVLO) 보호 기능을 실현할 수 있습니다.

과온도 셧다운 방지 (OTP)

FHT3550은 내부 IC의 접합 온도를 모니터링함으로써 과온도 보호를 실현합니다. 이 기능을 사용하면 과도한 온도에서 모듈의 작동을 멈출 수 있습니다.접합 온도가 임계값 (175 °C)을 초과하면 전체 모듈이 종료됩니다.보호 기능은 비래칭입니다.대략 열이력이 있다.25 ° C.일단 접합 온도가 약 정도로 떨어졌습니다.150 °C, 모듈은 소프트 스타트를 통해 작동을 재개합니다.

응용 프로그램s 정보 출력 전압 설정

FHT3550은 내부 피드백 저항기 분할기를 사용하여 설정합니다 기본 출력 전압은 3.3 V입니다.전압 구분선 상한은 23.2 k Ω과 낮은 전압 구분선은 10 k Ω다 (그림 1 참조).

출력 전압 설정을 위한 전압 분할기 저항기 Fig. 1

FHT3550은 1 V에서 안정되도록 FB 전압을 조절한다.에 외부 저항기를 연결하여 FB 핀, 출력 전압 값을 1 V에서 1 V까지 설정할 수 있습니다.FB 핀에 외부 저항기를 연결하여 출력 전압 값을 1 V에서 1 V까지 설정할 수 있습니다.

VOUT이 3.3V 미만인 애플리케이션의 경우 FB를 VOUT의 VOUT에 연결합니다.

VOUT 핀 사이에 적합한 저항기 (RFB1)를 연결합니다.VOUT이 3.3V를 초과하는 응용 분야의 경우 사이에 적합한 저항기 (RFB2)를 연결합니다 FB 및 GND 핀.방정식 (1)과 (2)를 이용하여 저항값을 대략적으로 계산해보자:

Rfreq 사이에 저항기를 연결하여 스위칭 주파수를 조정할 수 있습니다  핀과 접지.그 Rfreq  저항기는 스위칭 주파수를 200 kHz에서 2.2 MHz로 조절하고, Rfreq 값은 다음 공식 (3)으로 계산됩니다:

표 1은 사이의 관계를 보여줍니다 공통 작동 주파수에 대한 외부 저항기 값입니다.

표 1 공통 동작 주파수 및 저항 값

과소 전압 록아웃 포인트 설정입니다                                      

FHT3550은 EN 핀 디바이더 저항기를 통해 히스테리시스와 함께 조정 가능한 입력 미달전압 록아웃 (UVLO)을 지원하여 애플리케이션별 파워업 및 파워다운 요구사항을 달성합니다.

Fig. 2 Undervoltage lockout divider 회로

입력전압 VIN이 떨어지고 EN 핀에 나누어진 전압이 아래로 떨어질 때

1.12V, 모듈이 작동을 멈춥니다.반대로 입력 전압인 VIN이 증가하면 EN 핀에 걸리는 전압이 1.22V 이상으로 상승하며 모듈이 작동을 시작합니다.

FHT3550에는 하나의 10 μ F와 두 1 μ F 입력 세라믹 축전기 내장. 이것은 일반적인 응용에 충분합니다.입력 전압 리플을 최소화하기 위해 VIN 핀 옆에 외부 커패시터를 추가로 배치할 수 있습니다.낮은 ESR 세라믹 커패시터를 사용하면 최적의 성능을 달성하는 데 도움이 됩니다.정전용량은 온도에 따라 크게 달라진다.X5R 및 X7R 세라믹 도전성 커패시터는 비교적 안정적인 온도 특성 때문에 권장됩니다.Y5V 및 Z5U와 같은 다른 유형의 커패시터는 주파수, 온도 및 바이어스 전압에서 더 저하되므로 권장하지 않습니다.

프로그램 정보

커패시터의 리플 전류 등급은 컨버터의 최대 입력 리플 전류를 초과해야 한다.입력 리플 전류는 식 (4) 으로부터 추정할 수 있습니다:

(4)

최악의 경우는 VIN = 2VOUT이다.

 간단하게 정격 RMS 전류가 최대부하전류의 절반 이상인 입력 커패시터를 선택한다.

입력 커패시터의 정전용량은 컨버터의 입력전압 리플에 결정적인 영향을 미친다.응용 프로그램에 입력 전압 리플 요구사항이 있는 경우 다음 외부 커패시터를 선택하십시오 규격을 충족합니다.

식 (5)를 사용하여 입력 전압 리플을 추정하십시오:

(5)

출력 정전용량 선택

그 FHT3550 통합 안정화를 위한 10 μ F 출력 세라믹 콘덴서이다.출력 리플을 최소화하고 부하 과도 응답을 개선하는 것,입니다 외부 커패시터를 가능한 한 보드에 가깝게 추가하는 것이 좋습니다.

최상의 성능을 위해 낮은 ESR 세라믹 커패시터를 권장합니다.정전용량은 온도에 따라 크게 달라진다.X5R 또는 X7R 세라믹 도전성 커패시터는 비교적 안정적인 온도 특성 때문에 권장됩니다.Y5V 및 Z5U와 같은 다른 유형의 커패시터는 주파수, 온도 및 바이어스 전압에서 용량이 더 저하되므로 권장되지 않습니다.초기 정전 용량 값의 10-47 μ F 시도 할 수 있을 한 번에 또는 여러 평행 커패시터 구성.출력 전압 리플은 식 (6) 으로부터 추정할 수 있습니다:

(6)

세라믹 커패시터를 사용할 때는 주로 스위칭 주파수에서의 임피던스가 결정된다 정전 용량 (capacitance).출력 전압 리플은 주로 정전 용량에 의해 발생합니다.계산을 간단하게 하기 위해 출력 전압 리플은 식 (7)으로 추정할 수 있습니다:

(7)

입력 퓨즈

일반적인 응용 분야에서는 전원 모듈의 입력시 퓨즈를 사용해야 합니다.계속 역류할 가능성이 있을 때에는 전류제한기능 대신 퓨즈를 사용해야 한다.안전을 위해 a를 설치하는 것이 좋습니다빠르게 타격접지되지 않은 입력 전원 라인에 퓨즈가 있습니다.설치 응용 프로그램은 모든 관련 안전 표준 및 규정을 준수해야 합니다.

방열 주의 사항

매우 높은 변환 효율과 초저 전력 소모로 인해 FHT3550은 매우 광범위한 주변 온도에 적응할 수 있습니다.그러나보다 높은 주위온도에서 동작하거나 많은 양의 연속전력을 공급해야 할 경우에는 출력전류를 감소시킬 필요가 있을 것이다.전류탈선은 입력전압, 출력전원, 주위온도를 기준으로 결정하여야 한다.지침은 일반적인 성능 특성 섹션의 온도 상승 곡선을 참조하십시오.다양한 크기와 레이어 개수의 보드는 서로 다른 열 특성을 나타낼 수 있어 사용자가 시스템 & 하에서 올바른 작동을 확인하는데 불편할 수 있습니다#39;의 회로, 부하, 및 환경 작동 조건.FHT3550은 175°C의 오버온도 종료 온도를 가지고 있기 때문에 우수한 방열 성능을 보장하기 위해서는 신중한 회로 배치가 필수적이다.FHT3550 모듈의 바닥층과 PCB의 히트싱크 패드에서 대부분의 열이 분산됩니다.따라서 PCB 설계를 잘못하면 발열이 불충분하게 되어 제품's 성능과 신뢰성.

PCB 레이아웃 안내

FHT3550의 높은 수준의 통합은 PCB 레이아웃의 어려움을 줄이거나 제거할 수도 있습니다.최적의 전기 및 열 성능을 위해서는 우수한 PCB 레이아웃이 필수적입니다.최상의 결과를 얻으려면 그림 3을 참조하고 아래 지침을 따르십시오:

1. 전력층 (VIN, VOUT, GND)의 경우 전도손실과 열응력을 최소화하기 위해 넓은 면적의 구리 부음을 사용해 주십시오.

2. 전원 보드를 내부 층에 연결하려면 여러 개의 비아를 사용하십시오.

프로그램 정보

1. 비아를 패드 및 비아와 별도로 모듈 보드에 놓습니다.이러한 비아들은 PCB의 내부 평면에 좋은 연결 및 열 경로를 제공할 수 있습니다.

2. 세라믹 입출력 커패시터를 모듈 핀 가까이에 배치하여 고주파 잡음을 최소화합니다.

3. 가능하면 넓고 짧은 흔적을 사용합니다.RFB 저항기를 FB 핀에 최대한 가까이 놓습니다.

전형적인 Applications

그림 3 PCB 레이아웃 참조

패키지 설명

납땜 및 보관 주의 사항

권장 리플로우 납땜 프로파일입니다

주의:

1. 모듈의 크기가 크기 때문에 보드를 재충전하기 위해 모듈을 보드 아래에 두지 마십시오  떨어지지 않도록 땜질을하다.

2. 대량 제품 및 원래 포장을 꺼낸 제품의 경우 건조기 (내부의 상대습도 10% 이하)에 보관해야 합니다.아직 원래 포장에 있는 제품의 경우에도 가능하면 건조기에 보관해야 합니다.

3.보드에 장착하기 전에 굽기 조건을 엄격하게 따라 샘플을 건조해야 합니다:125°C에서 48시간 이상 굽고, 리플로우 납땜 온도를 245°C 이내로 제어해야 합니다.