D3502C:一款高性能降压转换器的技术解析,可替代U3502C采用ESOP8封装

引言

在汽车、工业和照明等领域,降压转换器(Buck Converter)是不可或缺的电源管理器件。本文将深入的 介绍D3502C 降压转换器,探讨其技术特点、关键参数以及实际应用设计要点。

一、产品概述

D3502C 是一款高输入电压(100V)的降压型开关稳压器,内置 3A 峰值电流的 MOSFET,采用迟滞电压模式控制,具有快速响应和低静态电流的特点。其 150kHz 的开关频率允许使用较小的外部元件,同时具备短路保护(SCP)和热关断功能,适用于汽车系统、工业电源、太阳能系统以及 USB 快充等应用场景。

二、关键特性解析
  1. 高输入电压范围

    D3502C 的输入电压范围为 2V 至 100V,能够适应多种降压应用场景。其内置的 100V/135mΩ MOSFET 可承受高达 3A 的峰值电流,确保在高负载条件下的稳定运行。

  2. 迟滞电压模式控制

    D3502C 采用迟滞电压模式控制,无需外部补偿电路,简化了设计。其反馈引脚(FB)通过电阻分压器设置输出电压,迟滞阈值(FBon 和 FBoff)会根据电路延迟动态调整,确保输出电压的稳定性。

  3. 短路保护与热关断

    当输出电压被拉低(如短路或过载)时,D3502C 会检测到 FB 引脚电压低于设定值,并在故障持续超过 10μs 后关闭 MOSFET。此外,当芯片结温超过 150°C 时,热关断功能将启动,确保器件在高温环境下的可靠性。

  4. 低静态电流

    D3502C 的静态电流仅为 0.7mA(典型值),非常适合电池供电的应用场景。

三、应用设计要点
  1. 输出电压设置

    输出电压通过电阻分压器(R1 和 R2)设置,公式为:

    R1=VFB(VOUT−VFB)×R2

    其中 VFB​ 为 1.3V(典型值)。建议 R2 的阻值范围为 1kΩ 至 50kΩ,以降低功耗并提高抗噪声能力。

  2. 电感选择

    电感值需满足连续电流模式的要求,计算公式为:

    L=IOUT×FSW×KVIN×(VIN−VOUT)

    其中 K 为 0.15 至 0.85 的系数,FSW​ 为 150kHz。

  3. 电容选择

    输出电容需具备足够的 ESR(建议 100mΩ 至 250mΩ)以降低输出纹波。推荐使用钽电容或铝电解电容,并辅以小陶瓷电容以提高高频性能。

  4. PCB 布局优化

    • 输入电容、续流二极管和 D3502C 的 VIN、SW、PGND 引脚应尽可能靠近。

    • 电源走线需短而宽,尤其是 SW 节点,以降低电压尖峰和 EMI 噪声。

    • 反馈走线应远离电感和噪声较大的电源走线。

    • 在暴露焊盘下方布置热过孔(直径 15mil,间距 40mil),以提高散热性能。

四、典型应用电路
  1. USB 快充应用

    D3502C 的 FB 引脚灵活性使其非常适合 USB 快充应用。通过在 FB 和 GND 之间连接电流检测电阻,可以实现快速充电功能。

    典型电路中,输出电压可设置为 5V 或 9V,支持 QC2.0/QC3.0 协议。

  2. 高功率 LED 驱动

    在 LED 驱动应用中,D3502C 可通过 PWM 信号调节亮度,同时确保输出电流的稳定性。

五、总结

D3502C 凭借其高输入电压范围、快速响应、低静态电流以及完善的保护功能,成为汽车、工业和照明领域的理想选择。通过合理设计外围电路和优化 PCB 布局,可以充分发挥其性能优势,满足多种复杂应用场景的需求。

参考资料
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