FAN5903BUCX [ONSEMI]

降压转换器,带旁通模式,用于 3G/3.5G 和 4G PA;
FAN5903BUCX
型号: FAN5903BUCX
厂家: ONSEMI    ONSEMI
描述:

降压转换器,带旁通模式,用于 3G/3.5G 和 4G PA

开关 转换器
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20137月  
FAN5903  
带旁通模式的降压转换器(用于3G / 3.5G 和 4G PAs)  
特性  
说明  
. 2.7 V至5.5 V的输入电压范围  
FAN5903是一种高效率、低噪声的同步降压DC-  
DC转换器,专为手机及其他移动应用中3G / 3.5G / 4G  
RF功率放大器(PA)的供电而设计。  
. VOUT 范围从 0.40 V 至 3.50 V (或 VIN)  
. 小型电感  
输出电压可从0.40 V动态调整到高达3.50 V,与外部DAC  
提供的0.16V至1.40  
o 2012 470 nH或540nH,适用于最小PCB面积  
o 2520 1.0 µH,可实现更高效率  
V范围内的模拟输入VCON成比例。这样就可以凭借能提供  
最高功率附加效率的电压为PA供电。  
. 500 mA时的旁通压差为60 mV(典型值)  
. 适合低压差操作的100%占空比  
. 输入欠压闭锁/热关断  
在电池电压下降得过于接近所需输出电压的情况下(VOUT=VB  
-
AT  
200 mV时),集成的旁通FET会自动打开。压差超过375 m  
V时,DC-  
. mm x 1.29 mm 9焊点、0.4 mm间距、  
晶圆级芯片封装(WLCSP)  
DC会切换回同步模式。VCON在名义上高于1.5 V时,集成的  
旁通FET也会启用。  
. 3MHz / 6MHz可选开关频率有助于优化系统  
. 低功耗高效率 PFM 操作  
FAN5903可实现快速转换,能够在不到10 µs的时间内改变  
到输出电压。支持快速瞬态响应的电流模式控制环路可确  
保提供卓越的线路和负载调节。  
. 适合极低 IQ操作的睡眠模式  
. 在高功耗条件下效率  
高达 96% 的同步操作  
通过在负载电流通常不低于100mA的PFM模式下操作优化了  
轻负载效率。  
. 10 µs输出电压阶跃响应适合更早达到功率环路设置  
开关频率可以设置为3MHz或6MHz,从而能够进一步优化  
系统性能。FAN5903通常使用单个470 nH或540 H的小型  
电感。在3 MHz的频率下运行时,可以使用一个1.0 µH  
的电感进一步提高效率。  
应用  
. 用于 3G/3.5G 和 4G PA 的动态电源偏压  
. 用于 WCDMA/LTE PA 的电源  
不需要输出调节时,可通过将VCON  
标称值设置为50mV让FAN5903转入睡眠模式。这样可以在  
快速恢复输出调节的同时确保非常低的 IQ  
(<70 µA)。FAN5903有助于显著降低电流并延长通话时间  
,可采用1.34 mm x 1.29 mm的9凸块0.40 mm-  
间距WLCSP封装。  
资源  
如需更多信息或完整数据表,请联系飞兆代表。  
订购信息  
工作温度范围  
器件编号  
封装  
包装方法  
卷带  
1.34 mm x 1.29 mm  
9焊点、0.4 mm间距、晶圆级芯片封装(WLCSP)  
FAN5903UCX  
-40 至 +85°C  
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应用框图  
图1。  
应用电路  
图2。  
5 波段 WCDMA / HSPA PA 系统典型应用  
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2
引脚布局  
图3。  
图,焊点朝下  
图 4。顶部视点朝上  
引脚说明  
引脚号 名称  
说明  
A1  
A2  
VCON 模拟控制引脚。屏蔽信号,布线远离噪声。  
AGND 模拟地,IC参考地。按照PCB布线规则连接该引脚。  
A3  
B1  
PGND 内部MOSFET开关的功率地。按照布线规则连接PGND与AGND。  
EN  
FSEL  
SW  
高电平时使能开关,低电平时为关闭模式。该引脚切勿悬浮。  
开关频率选择。当FSEL为低电平时,DC-DC工作频率为6 MHz。当FSEL为高电平时,DC-  
DC工作频率为3 MHz。该引脚切勿悬浮。  
B2  
B3  
C1  
C2  
C3  
内部MOSFET开关的切换节点。连接至输出电感。  
BPEN 高电平时为强制旁路晶体管,低电平时为自动旁路。该引脚切勿悬浮。  
FB 输出电压检测引脚 与 VOUT相连为调节点建立反馈路径。  
PVIN 电源电压输入到内部 MOSFET 开关;连接到输入电源。  
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3
绝对最大额定值  
应力超过绝对最大额定值,可能会损坏设备。在超出推荐的工作条件的情况下,该器件可能无法正常运行或操作,且不  
建议让器件在这些条件下长期工作。此外,过度暴露在高于推荐的工作条件下,会影响器件的可靠性。绝对最大额定值  
仅是额定应力值。  
符号  
VIN  
参数  
最小值 最大值  
单位  
V
PVIN  
-0.3  
-0.3  
-40  
6.0  
PVIN + 0.3  
+125  
任意其他引脚上的电压  
结温  
TJ  
TSTG  
TL  
°C  
°C  
°C  
存储温度  
-65  
+150  
引脚焊接温度,10秒  
+260  
人体模式,JESD22-A114  
2.0  
1.5  
ESD  
静电放电防护  
kV  
充电器件模式,JESD22-C101  
推荐工作条件  
推荐的操作条件表定义了器件的真实工作条件。指定推荐的工作条件,以确保设备的最佳性能达到数据表中的规格。飞  
兆半导体建议不要超过推荐工作条件,也不能按照绝对最大额定值进行设计。  
符号  
VIN  
参数  
最小值  
2.7  
典型值  
最大值  
5.5  
单位  
电源电压范围  
V
V
A
A
VOUT  
输出电压范围  
0.35  
<VIN  
IOUT_BYP  
IOUT_DCDC  
输出电流(旁路模式)  
输出电流(DCDC 模式)  
2.4  
1.0  
470  
540  
1.00  
10  
fSW = 6 MHz  
fSW = 3 MHz  
nH  
L1  
电感  
µH  
µF  
CIN  
COUT  
输入电容(1)  
输出电容  
2.2  
-40  
-40  
4.7  
µF  
TA  
工作环境温度范围  
工作结温范围  
+85  
°C  
°C  
TJ  
+125  
注意:  
1. 在迸发、旁路切换或者较大输出电压切换期间,为了限制输入电压跌落,需要采用一个足够大的输入电容。确保输  
入电容值大于输出电容值。查看以下浪涌电流规格。  
额定散热  
符号  
参数  
最小值  
典型值  
110  
最大值  
单位  
ΘJA  
结-环境之间热阻(2)  
°C/W  
注意:  
2. 结-环境之间热阻与具体应用和电路板布局有关。该数据由2s2p四层板测得,符合JESD51-  
JEDEC标准。特别注意的是,不要超过给定环境温度T}A时的结温 TJ(MAX)。  
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4
电气特性  
VIN = VOUT + 0.6 V, IOUT = 200 mA, EN = VIN, TA = -40°C to +85°C, 除非另有说明。  
TA = +25°C,VIN = 3.7 V为典型值。  
符号  
参数  
条件  
最小值 典型值 最大值 单位  
电源  
VIN  
ISD  
IQ  
输入电压范围  
停机电源电流  
静态电流  
IOUT ≤ 800 mA  
2.7  
5.5  
3
V
µA  
µA  
V
EN = 0 V  
1
睡眠模式已启用  
VIN 升  
70  
2.30  
1.2  
2.45  
175  
2.60  
VUVLO  
欠压闭锁阈值  
滞环  
mV  
V
VIH  
VIL  
IEN  
输入 HIGH 阈值  
输入 LOW 阈值  
EN = VIN 或 GND  
逻辑阈值电压: EN、FSEL 和 BPEN  
EN 输入偏置电流  
0.5  
V
0.01  
1.00  
µA  
振荡器  
fSW  
fSW  
振荡器平均频率  
振荡器平均频率  
FSEL = 0  
FSEL = 1  
5.4  
2.7  
6.0  
3.0  
6.6  
3.3  
MHz  
MHz  
DC-DC 模式  
PMOS 导通电阻(3)  
NMOS 导通电阻(3)  
P-通道电流限制  
N-通道电流限制  
最小输出电压  
VIN = VGS = 3.7 V  
VIN = VGS = 3.7 V  
230  
150  
m  
mΩ  
A
RDSON  
ILIMp  
ILIMn  
1.2  
0.8  
1.5  
1.8  
1.4  
1.1  
A
VOUT_MIN  
VCON = 0.16 V  
VCON = 1.40 V  
0.35  
3.45  
0.40  
3.50  
2.5  
0.45  
3.55  
V
VOUT_MAX  
最大输出电压  
V
增益  
控制范围内0.16 V 至 1.40 V 增益  
VOUT 精度  
VOUT_ACC  
Ideal = 2.5 x VCON  
-50  
+50  
mV  
旁路模式  
RFET  
旁路 FET 阻抗(4)  
VIN = VGS = 3.7 V  
IOUT = 500 mA  
210  
60  
mΩ  
VOUT_BP  
输出调整  
VOUT_RLine  
VOUT_RL  
旁路模式输出电压跌落  
mV  
VOUT 线性调整  
VOUT 负载调整  
+5  
mV  
mV  
IOUT ≤ 800 mA  
+25  
VCON 强制非常低的 IQ  
睡眠模式电压  
VCON_SL_EN  
VCON_SL_EX  
VCON_BP_EN  
VCON 睡眠模式进入  
50  
mV  
mV  
V
VCON 睡眠模式退出电压  
VCON 强制旁路模式进入电压  
VCON 退出睡眠模式电压  
135  
1.4  
VCON强制旁路电压,VIN = 2.70 V  
– 4.75 V  
1.6  
VCON强制退出,旁路模式,  
VIN = 2.70 V – 4.75 V  
VCON_BP_EX  
VCON 强制退出旁路模式电压  
V
VBP_ThH  
VBP_ThL  
进入旁路模式的电压阈值  
退出旁路模式的电压阈值  
VIN – VOUT  
VIN – VOUT  
升温  
160  
320  
200  
375  
240  
440  
mV  
mV  
+150  
+20  
TOTP  
过温保护  
°C  
滞环  
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电气特性  
VIN = VOUT + 0.6 V, IOUT = 200 mA, EN = VIN, TA = -40°C to +85°C, 除非另有说明。  
TA = +25°C,VIN = 3.7 V为典型值。  
符号  
参数  
条件  
最小值 典型值 最大值 单位  
计时  
VIN = 3.7 V,  
tSS  
启动时间  
VOUT从0 V至3.1 V,COUT =  
30  
40  
µs  
4.7 µF, 10 V, X5R  
tSP_en  
tSP_ex  
睡眠模式进入时间  
睡眠模式退出时间  
VCON < 50 mV  
40  
11  
µs  
µs  
VCON ≥ 135 mV  
VOUT从5%至95%,  
tDC-DC_TR  
VOUT 步进响应上升时间(3)  
VOUT 步进响应下降时间(3)  
VOUT < 2 V (1.4 V – 3.4 V)  
, RLOAD ≤ 7   
10  
12  
µs  
µs  
VOUT从95%至5%,  
tDC-DC_TF  
VOUT < 2 V (3.4 V –  
1.4 V), RLOAD ≤ 7   
持续电流限制的最长允许时间(5)  
持续电流限制恢复时间(3)  
tDC-DC_CL  
tDCDC_CLR  
注意:  
3. 由设计保证;未经产品测试。  
4. 在旁路模式下,旁路 FET 电阻不包括 PFET RDSON 和与旁路 FET 并联的电感 DCR。  
40  
µs  
µs  
180  
5. 在短路条件下,可以保护该器件。40 µs后,操作停止并在180 µs后重新启动。在较大的电容性负载下,VCON  
的压摆率可能降低,以避免连续的电流限制。在3  
V输出电压变化的典型条件下,最高只支持40 µF的电容性负载(假设VCON 为阶跃输入)。  
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典型特性  
除非另有说明,VIN = EN = 3.7 V,L1 = 1.0 µH,CLOAD = 4.7 µF且TA = +25°C。  
图 5. 效率与 输出电流和 输入电压的关系, fSW = 6 MHz, 图 6. 效率与 输出电流和 输入电压的关系, fSW = 6 MHz,  
RPA = 10  
RPA = 7   
图 7. 效率与 输出电压和 输入电压的关系,  
fSW = 6 MHz, RPA = 7   
图8。效率与 输出电压和 输入电压的关系,  
fSW = 6 MHz, RPA = 10  
图 9. 效率与 输出电流和 输入电压的关系,  
图 10. 效率与 输出电流和 输入电压的关系,  
fSW = 3 MHz, RPA = 7   
fSW = 3 MHz, RPA = 10   
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7
典型特性  
除非另有说明,VIN = EN = 3.7 V,L1 = 1.0 µH,CLOAD = 4.7 µF且TA = +25°C。  
图 11. 效率与 输出电压和 输入电压的关系,  
fSW = 3 MHz, RPA = 7   
图 12. 效率与 输出电压和 输入电压的关系,  
fSW = 3 MHz, RPA = 10   
图 13. 关断电流与 输入电压  
和 温度的关系  
图 14. 睡眠模式电流与输入电压和温度的关系  
图 15. 300 mV, 500 mV和  
图 16. 300 mV, 500 mV, 和 2V时的上升时间  
2 V VOUT (VIN = 3.7 V)的上升时间  
2 V VOUT (VIN = 3.7 V)  
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典型特性  
除非另有说明,VIN = EN = 3.7 V,L1 = 1.0 µH,CLOAD = 4.7 µF且TA = +25°C。  
图 17. 线路瞬态变化VIN = 3.7 V 至4.2 V,  
图 18. 线路瞬态VIN = 3.7 V至4.2 V、VOUT = 1.0 V、  
VOUT = 2.5 V, 10 负载、50 µs/div.  
10 负载、50 µs/div.  
图 19. 负载瞬态,0 mA至400 mA、VOUT = 1.0 V  
图 20. 负载瞬态,200 mA至800 mA,  
VOUT = 1.0 V  
图 21. 负载瞬态,0 mA至 400 mA,  
VOUT = 2.5 V  
图 22. 负载瞬态,200 mA 至 800 mA,  
VOUT = 2.5 V  
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典型特性  
除非另有说明,VIN = EN = 3.7 V,L1 = 1.0 µH,CLOAD = 4.7 µF且TA = +25°C。  
图 23. 开关波形、PFM模式、  
ILOAD = 10 mA(轻载)  
图 24。开关波形、PWM模式、  
fSW = 6 MHz, ILOAD = 300 mA(重载)  
图 25. VOUT 上升跃迁0.5 V至2.5 V、VIN = 3.7 V  
图 26. VOUT 下降跃迁2.5 V至0.5 V、  
VIN = 3.7 V  
图 27. VOUT 瞬态响应VOUT = 3 V  
图 28. VOUT 瞬态和旁路响应VOUT  
> 3 V, VCON 阶跃高于1.5 V  
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10  
典型特性  
除非另有说明,VIN = EN = 3.7 V,L1 = 1.0 µH,CLOAD = 4.7 µF且TA = +25°C。  
ILIM  
图 29. 软启动瞬态响应,从  
0 mA 至 100 mA  
图 30. 冷启动瞬态响应,从  
0 mA 至 100 mA  
图 31. 软启动瞬态响应,从  
0 mA至800 mA  
图 32. 冷启动瞬态响应,从  
0 mA至800 mA  
图33。关断瞬态响应  
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11  
框图  
图 34。框图  
工作模式说明  
FAN5903 是一款具有电流模式控制的高效率、同步降压  
DC-DC 转换器。它会根据外部 DAC 提供的设定电压 VCON  
调整输出电压VOUT。调整后的 VOUT 被设定为输入电压 VCON  
的 2.5 倍。  
沟道晶体管电流超过电流限值时,电流传感器检测到电流  
超限,交换机关闭以减小电感电流,从而防止磁饱和。同  
样,当 N  
沟道晶体管电流超过电流限值时,电流传感器检测到电流  
超限,同时重新导向放电电流通过电感回馈到蓄电池。  
根据输出电压和负载电流,这一 DC-DC 转换器可以在  
PWM 或 PFM  
在脉冲频率调制(PFM)模式中,输出电压和负载电流(  
通常低于 100 mA)较低时,DC-DC  
模式下工作。在输出电压通过较低的导通状态电阻旁路  
FET 短路到输入电压的情况下,支持旁通模式。  
转换在恒定导通时间模式下工作。导通状态下,P  
沟道在一个明确定义的导通时间内导通,然后再切换到关  
断状态,由此,N 沟道开关打开时,电感电流下降到  
0 A。开关输出被置于高阻抗状态,直到新的调整周期开  
始。  
FAN5903 支持广泛的负载电流。支持高电流应用,例如  
3G / 3.5G和4G 应用要求高达800 mA  
的直流输出。可以通过让 DC-DC 转换在3 MHz或6  
MHz开关速率下运行来优化系统性能。  
PFM 模式可实现高效率,同时保持 RF  
系统性能(降至低负载电流)。  
自动模式  
在脉宽调制 (PWM) 模式下,随着 P  
旁路模式  
沟道晶体管导通,稳压器开始进入调节状态,电感电流开  
始升高,直到该 P  
旁路模式下,旁路 FET 导通后,FAN5903 以 100%  
的占空比工作。这可实现非常低的压差(DC  
负载电流高达2.4 A)。在3G / 3.5G 和4G  
PA的应用中,旁路模式通常可处理800 mA的电流。  
沟道晶体管进入关断状态为止。关断状态下,P  
沟道截止,随之 N 沟道晶体管导通,  
电感电流开始下降,维持其平均值与直流负载电流相等。  
该电感电流受到持续监视。当 P  
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12  
表1。模式说明  
MODE  
工作条件  
#
模式说明  
FSEL BPEN EN VCON  
1 关断模式  
2 睡眠模式  
3 6 MHz自动模式  
4 3 MHz自动模式  
5 旁路模式  
注意:  
整个 IC 失效。  
X
X
0
1
X
X
X
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
1
DC-DC处于睡眠模式时,消耗的电流小于70 µA。  
DC-DC处于自动模式时,在6 MHz时转换(6,7)  
DC-DC处于自动模式时,在3 MHz时转换。  
旁路 FET 强制导通。DC-DC 占空比设置为 100%  
6. 当VOUT超过VIN – 200 mV时,旁路FET使能且DC-DC占空比转为100%。当VOUT ≤ VIN – 375 mV时,旁路FET失效,DC-  
DC进入自动模式。  
7. 当负载电流小于 PFM 电流阈值时,DC-DC 转为 PFM 模式。  
直流输出电压  
旁路模式  
DC-DC 的输出电压取决于 VCON 决定,其由外部 DAC  
或者参考电压给定:  
进入旁路模式的触发器基于电池电压(通过 AVIN  
引脚感测)和内部产生的参考电压 VREF  
之间的压差,如中所述图 36。DC-DC在VIN = VOUT +  
200 mV时进入旁路模式。然后转为 100% 的占空比,且低  
RDSON 旁路 FET 导通。随着 VOUT 接近 VIN,DC-DC  
在恒定关断时间模式下工作,频率降低以实现高占空比,  
并且系统将继续在调整模式下运行,直到满足旁路模式条  
件。  
(1)  
VOUT 2.5VCON  
如上所述,当VCON超过1.5 V时,也会进入旁路模式。  
图 35. 输出电压vs.控制电压  
只有当VCON介于0.16 V之间时,DC-DC  
图 36。使能旁路晶体管电路  
V与1.40  
通过使用压摆率控制器来限制浪涌电流,旁路 FET  
逐渐导通。该涌流可以表示为如下指定压摆率的函数:  
才能够提供稳定的 VOUT。这样即可在0.40 V和3.50  
V之间调整VOUT。如果VCON低于此范围,则VOUT箝位至0.40 V  
的最小值,并且在VCON >  
VOUT  
t  
(2)  
IINRUSH COUT  
COUT VBP_SLEW  
1.50 V时进入旁路模式。如果VCON低于50 mV,FAN5903将  
进入无调整的睡眠模式。这会使电流消耗降至70 µA以下  
,同时允许快速返回调整。  
释放旁路模式时,不使用压摆率控制器。  
FAN5903 自动在 PFM、PWM 和旁路模式中转换。  
只有当电池电压高于 VOUT 200 mV 时,DC-DC  
才能够提供稳定的 VOUT。  
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13  
VOUT 负阶跃  
VCON 负阶跃之后,DC-DC  
开关频率选择(FSEL)  
在某些情况下,最好将DC-DC的开关频率从6 MHz (FSEL =  
0)更改为3 MHz (FSEL = 1)。在3 MHz下运行时,DC-  
DC的工作效率通常高于其在6  
进入电流限制模式,在此模式下,VOUT  
以一个恒定的压摆率下降,该压摆率由输出电容和电流限值  
决定。  
MHz时的效率。主要代价是增加了在较低频率下的电压纹波  
。在3 MHz下工作可使用1.0 µH电感,以优化效率和纹波。  
VOUT 切换自或切换至旁路模式  
旁路模式来回转换需满足旁路条件。在VCON完成转换2  
µs之后,FAN5903  
FAN5903 在任一开关频率下对 RF  
输出范围的影响都微乎其微。  
开始检测旁路条件,并使所需的充电/放电电路实现10 µs的  
转换时间。  
动态输出电压切换  
VOUT 启动阶段转换  
在启动阶段,检测到 EN 上升沿后,在 DC-DC  
功能使能之前,系统需要 40 µs  
时间使能全部内部参考电压和放大器。  
FAN5903  
具有一个复杂的电压转换控制器,可实现小于  
10 µs的转换时间,同时具有较大的输出电容和输出电压范  
围。  
VOUTBPEN之后的切换  
切换控制器可实现5种切换:  
当BPEN变为高电平时,控制器清除内部旁路标志和传感器  
,并使能旁路模式。但是,该切换要求在与常规切换相同  
的电流限度和转换速率下进行。  
.
.
.
.
.
VOUT 正阶跃  
VOUT 负阶跃  
VOUT 切换自或切换至旁路模式  
VOUT 启动阶段的切换  
VOUT BPEN之后的切换  
热保护  
当结温超过最大指定结温时,FAN5903  
进入省电模式(热检测电路除外)。  
在大多数情况下,建议采用急剧的  
转换,并使用转换控制器优化输出电压摆率。  
VCON  
睡眠模式  
FAN5903  
具有睡眠模式以最小化电流消耗,同时也可以实现快速返回  
调整。当VCON保持50  
VOUT 正阶跃  
VCON 正阶跃之后,DC-DC  
mV以下至少40 µs时,将会进入睡眠模式。在此模式中,电  
流消耗降至70 µA以下。当VCON为135  
mV以上约12 µs时,将退出睡眠模式。  
进入电流限制模式。在此模式下,VOUT  
以一个恒定的压摆率上升,该压摆率由输出电容和电流限值  
决定。  
典型的电压转换  
图 37。300 mV、500 mV和2 V VOUT  
图 38。300 mV, 500 mV, 和 2 V 时的上升时间VOUT  
(VIN = 3.7 V)时的上升和下降时间  
(VIN = 3.7 V)  
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14  
应用信息  
图39阐述了FAN5903在 3G / 4G发射机中的应用。FAN5903 设计用于驱动多个 PA。图40 展示了旨在满足 WCDMA  
规范的时序框图。FAN5903支持低于10 µs的瞬态电压。  
图39 。为三种3G或4G PA供电的FAN5903典型应用框图  
图40 。3G/4G发射机的时序框图  
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15  
应用信息  
电感选型  
遵循以下指导原则:  
. 采用低噪声电源或具有良好PSRR的驱动器产生VCON.  
. VCON 驱动器须以AGND为参考地。  
FAN5903能够在3 MHz或 6 MHz  
的开关频率下工作,因此可分别使用470 nH(或  
540 nH)或 1.0 µH  
. VCON 布线须避开 PVIN、SW 和 PGND  
引脚上的信号,以及其它噪声信号。使用AGND屏蔽  
可以获得更好的隔离效果。  
电感。为实现最佳效率,建议将FAN5903切换到3 MHz  
(FSEL =  
HIGH),使用1.0 µH电感。对于要求尽可能最小PCB面积的  
应用,FAN5903应配置为在6 MHz下工作(FSEL =  
LOW),以允许使用470 nH或540 nH 2012电感。  
. 确保DAC输出可驱动VCON上的470 pF电容。为保证  
DAC 的稳定性且不减慢 VCON  
的快速转换时间,有必要插入一个低值电阻。  
表2。推荐电感量  
非悬空输入端  
电感 fSW  
说明  
FAN5903  
的输入端没有内部下拉电阻。因此,不使用的输入端不能  
悬空,应拉高或拉低。  
470 nH、±20%、1100 mA、2012(公制)  
Murata: LQM21PNR47MC0  
470 nH、±30%、  
PCB 布局与元件安置  
1200 mA、2012(公制)  
6 MHz  
Panasonic: ELGTEAR47NA  
. 确保FAN5903、CIN和COUT全部连接至相同的电源接地(P  
GND)。良好的连接可最小化开关回路的寄生电感。  
L1  
540 nH、±20%、1300 mA、2012(公制)  
Murata: LQM21PNR54MG0  
. 将PGND布于顶层,并邻近COUT  
且采用若干过孔将其与AGND接地层连接。  
1.0 µH、±20%、2500 mA、3030(公制)  
3 MHz  
. 确保布线回路,PVIN  
尽可能最短。  
PGND  
VOUT  
Coilcraft: XFL3010-102ME  
. 电感须远离FB连接,以防止不可预测的环路变化。  
电容选型  
. 尽可能使用图41中的应用电路布局。此布局的性能已  
经得到验证。  
所需最小输出电容COUT为 4.7 µF, 6.3 V, X5R 的 ESR  
为10 m或更低,ESL为0.3 nH或更低。更大的尺寸就意  
味着产生更多的回路寄生电感和噪声。  
. 阅读 IC 封装布局指南。这对于 WLCSP  
封装特别重要。请参阅 Amkor  
为减少电容的寄生电感效应,应将一个0.1 µF电容并联在  
COUT上。  
公司网站提供的“采用表面贴装的 Amkor  
共晶体和无引脚 CSPnl晶圆级芯片尺寸封装”。  
. PVIN和PGND必须采用可能最短最宽路径布线。与电感  
相连的走线宁可较长,PVIN和PGND的线路绝对不可过  
长。SW节点是电气开关噪声的源头。不要将其安置在  
敏感模拟信号附近的路径。  
表3。推荐电容值  
电容  
CIN  
说明  
10 µF, ±20%, X5R, 10 V  
4.7 µF, ±20%, X5R, 6.3 V  
. 使用两个小过孔连接SW节点与电感L1。如果可行,尽  
量采用焊锡填充过孔。  
COUT  
C 用于 VCON 470 pF, ±20%, X5R  
. COUT和FB之间的连线应尽量宽,以减少旁路模式压降  
和串联电感。即使旁路模式下电流较小,也应保持此  
连线较短且宽度至少为5 mm。  
滤波器VCON  
VCON是DC-  
DC的模拟控制引脚,与一个外部数模转换器(DAC)相连。  
推荐在 VCON 引脚和 AGND 之间放置一个 470 pF  
. 接地层不可分块。地电流必须有一个方向,并且从输  
入到输出须有较宽的路径。  
的去耦电容,来过滤  
DAC  
噪声。这个电容也可以用来防止 DAC 受到通过 VCON  
引脚耦合的 DC-DC 高频开关噪声的影响。  
VCON输入端的任何噪声都会被放大2.5倍传送至  
VOUT  
端。如果DAC输出端有噪声,需将一个电阻串联于DAC输出  
端和电容之间,形成一个RC滤波器。  
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16  
. 每一个电容应至少拥有两个专用的接地过孔,  
并且该过孔应放置在电容0.1 mm范围内。  
装配  
. 如果可行,尽量采用金属或焊锡填充过孔。  
. 为能够处理最大的电流值,应确保足够线宽,尤其是  
在旁路模式中更是如此。  
. 粗劣的焊接会导致DC-  
DC转换效率降低。如果效率较低,可采用X射线检查  
焊接,以验证其完整性。  
. 确保过孔能够处理电流密度。如果可行,尽量采用金  
属填充过孔。  
图41。推荐PCB布局  
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17  
物理尺寸测试  
F
0.03 C  
2X  
A
E
0.40  
A1  
B
D
Ø0.20  
Cu Pad  
0.40  
PIN A1  
INDEX AREA  
Ø0.30  
Solder Mask  
0.03 C  
2X  
LAND PATTERN RECOMMENDATION  
(NSMD PAD TYPE)  
TOP VIEW  
0.06 C  
0.292±0.018  
0.208±0.021  
0.539  
0.461  
0.05 C  
E
C
SEATING PLANE  
D
SIDE VIEWS  
NOTES:  
A. NO JEDEC REGISTRATION APPLIES.  
B. DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS.  
Ø0.260±0.020  
9X  
0.40  
C. DIMENSIONS AND TOLERANCE  
PER ASMEY14.5M, 1994.  
C
B
A
D. DATUM C IS DEFINED BY THE SPHERICAL  
CROWNS OF THE BALLS.  
(Y)±0.018  
0.40  
E. PACKAGE NOMINAL HEIGHT IS 500 MICRONS  
±39 MICRONS (461-539 MICRONS).  
F
1
2 3  
(X)±0.018  
F. FOR DIMENSIONS D, E, X, AND Y SEE  
PRODUCT DATASHEET.  
BOTTOM VIEW  
G. DRAWING FILNAME: MKT-UC009AErev1  
产品  
D
E
X
Y
单位  
mm  
FAN5903UCX  
1.292 ± 0.030  
1.342 ± 0.030  
0.271  
0.246  
图42。1.34 mm x 1.29 mm、9 焊点、0.4 mm间距 WLCSP 封闭  
封装图纸是作为一项服务而提供给考虑选用飞兆半导体产品的客户。具体参数可进行改动,且无需做出相应通知。请注意图纸上的版  
本和/或日期,并联系飞兆半导体代表核实或获得最新版本。封装规格并不超出飞兆公司全球范围内的条款与条件,尤其指保修,保修涉  
及飞兆半导体的全部产品。  
随时访问飞兆半导体在线封装网页,可以获得最新的封装图:http://fsce132/dwg/UC/UC009AE.pdf。  
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18  
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