【应用】高效小型同步降压转换器SGM61030A应用于光模块项目,输入电压宽至2.5V-5.5V

2022-06-29 世强
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SGMICRO(圣邦微)SGM61030A是一款用于低输入电压应用的高效小型同步降压转换器。这种高频设备不需要外部补偿,非常适合PCB板空间小的产品。2.5V至5.5V的输入电压范围包含了主流的3.3V和5V的工作电压。对于SGM61030A版本,为了在整个负载范围内保持高效率,设备在正常负载下以脉宽调制(PWM)模式运行,在轻负载下自动进入节电模式(PSM)。

表1  SGM61030A主要参数表

图1 SGM61030的封装引脚

在轻负载情况下,SGM61030A切换到节电模式,以降低开关频率,最大限度地减少损耗。在省电模式下,它还会关闭大部分内部电路,输出电压略高于标称输出电压。这种影响可以通过更大的输出电容来缓解。


SGM61030A内置800ps软启动电路,防止启动过程中输入浪涌电流和电压下降。在退出关闭状态或欠压锁定(UVLO)后,该电路缓慢上升误差放大器参考电压(VREF = 0.6V)。缓慢增加输出电压可以防止输出电容充电时产生过多的浪涌电流,并使输出电压平稳上升。软启动的另一个优点是避免供电电压下降,特别是在高内部阻抗源,如一次电池和可充电电池。


SGM61030A具有热关机保护,热关机保护是为了防止模具过热损坏而设计的。如果结点温度超过TJSD阈值,切换停止,设备关闭。自动恢复与软启动将开始时,结温度下降到135℃下降阈值。


SGM61030A还具有欠压锁定,欠压锁定(UVLO)在供电电压不足的情况下工作可能会导致设备故障。如果输入电压低于VUVLO阈值,UVLO保护会关闭设备。UVLO比较器的滞后频带为210mV。


SGM61030A还具有限流和打嗝模式:短路保护限制开关电流保护开关本身,也可以阻止电源和电感的过流。当HS (high-side)开关电流超过ILIM阈值时,HS开关关闭,LS (low-side)开关打开,降低电感电流,限制峰值。如果该事件连续重复2ms,控制器将停止切换并接通输出放电电路。然后2.5ms (TYP)后会自动启动新的启动(打嗝)。打嗝重复,直到过载或短路故障清除。

图2 SGM61030典型应用

当设备被禁用时,一个550kΩ下拉电阻位于内部EN和GND引脚之间。在关机期间,内部42Ω电阻连接在SW和GND引脚之间,并对输出电容进行软放电。当热关机、UVLO或短路保护导致关机时,该放电功能也会被激活。

图3 光模块项目中电源管理单元

光模块的输入电压为3.3V,200G和400G光模块都需要3A的DC-DC,SGM61030A的小封装,低功耗及稳定性满足光模块的需求,这高速光模块(高功耗)项目中普遍使用。

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