SD6303 [SHOUDING]
PFM boost DC-DC converter;
| 型号： | SD6303 |
| 厂家： | 
SHOUDING Shouding Semiconductor |
| 描述： | PFM boost DC-DC converter |
| 文件： | 总13页 (文件大小：517K) |
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SD6303
PFM 升压 DC-DC 变换器
SHOUDING
概述
特点
SD6303 系列产品是一种高效率、低
最高工作频率：300KHz
纹波、工作频率高的 PFM 升压 DC-DC 变
换器。
输出电压：2.5V~5.0V（步进 0.1V）
低起动电压：0.8V(1mA)
输出精度：优于±2.5%
最高效率：89%
SD6303
系列产品仅需要四个外围元
器件，就可完成将低输入的电池电压变换
升压到所需的工作电压，非常适合于便携
式 1～4 节普通电池应用的场合。
输出电流：大于 300mA (Vi=2.5V，
电路采用了高性能、低功耗的参考电
压电路结构，同时在生产中引入修正技术，
保证了输出电压的高输出精度及低温度漂
移。输出电压精度优于±2.5%，最高效率
可达 89%。
Vo=3.3V)
低纹波，低噪声
只需四个外围元件
应用领域
SD6303 系列产品总共有四种封装形
式：SOT23、SOT23-5、SOT89-3 和 TO-92。
其中，SOT23-5 封装内置了 EN 使能端，
可控制变换器的工作状态，当 EN 使能端
输入为低电平时，芯片处于关断省电状态，
功耗降至最小。
1～3 个干电池的电子设备。
LED 手电筒、LED 灯、血压计
电子词典、汽车防盗器、充电器、VCR、
PDA 等手持电子设备
典型应用电路图
L
1
D
1
L
1
D1
VIN
V
OUT
V
IN
VOUT
LX
VOUT
EN
C
IN
COUT
CIN
COUT
EXT
LX
VOUT
M
1
GND
GND
(a) 内置 MOS 开关管
(b) 外置 MOS 开关管
图 1：
典型应用电路图
SD6303
SD6303_ DS03CN
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SD6303
PFM 升压 DC-DC 变换器
SHOUDING
订货信息
产品型号
SD 6303XXXX
封装形式：
A：SOT23
B：SOT23-5
C：SOT89-3
PO：TO-92
输出电压：
25：2.5V
26：2.6V
…
50：5.0V
开关管形式：
E：内置MOS开关管
L：外置MOS开关管
丝印
XXXX
批号
输出电压：
25：2.5V
26：2.6V
…
50：5.0V
封装形式：
E：SOT23或SOT89-3
L：SOT23-5
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SD6303
PFM 升压 DC-DC 变换器
SHOUDING
封装及管脚分配
VOUT
GND
LX
3
5
4
EXXX
LXXX
1
2
3
1
2
EN
VOUT
NC
GND
LX
SD 6303EXXT
(SOT23)
SD 6303EXXT
(SOT23-5)
GND
LX
5
4
LXXX
EXXX
1
2
3
1
3
2
EN
VOUT
EXT
GND
VOUT
LX
SD 6303LXXT
(SOT23-5)
SD 6303EXXT
(SOT89-3)
1
2
3
GND VOUT LX
SD 6303LXXPO
(TO-92)
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PFM 升压 DC-DC 变换器
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管脚定义
产品型号、封装和管脚号
管脚
SD6303
类型
管脚
名称
SD6303
SD6303
LXXF
SD6303
EXXT
SD6303
EXXT
描述
EXXT
EXXPO
SOT23 SOT23-5 SOT23-5 SOT89-3 TO-92
LX
EXT
VOUT
EN
2
5
5
3
2
1
3
3
输出
输出
输入
输入
开关信号输出端
外围 MOS 管的
输出驱动端
-
-
-
-
3
-
2
1
2
-
2
-
输入电压
芯片使能端，高
电平有效
GND
NC
1
-
4
3
4
-
1
-
1
-
地
电源地
悬空
悬空不连接
内部电路方框图
限流比较器
VOUT
LX
误差放大器
EXT
缓冲器
PFM控制
1.24V
GND
带隙基准
振荡器
芯片使能
控制
EN
图 2：SD6303 的内部电路方框图
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SD6303
PFM 升压 DC-DC 变换器
SHOUDING
极限参数
（注 1）
参数
符 号
说明
最小值 最大值 单位
7
V
V
VMAX
VMIN_MAX
ILX_MAX
PSOT-23
PSOT-23-5
PSOT-89-3
TA
V
OUT 和 VLX 端的最大电压值
在 EN 端的电压范围
LX 端最大电流
电压
电流
-0.3
VOUT+0.3
1000
0.25
0.25
0.5
mA
W
W
W
oC
oC
oC
V
SOT-23 封装最大功耗
SOT-23-5 封装最大功耗
SOT-89-3 封装最大功耗
工作温度范围
最大功耗
-20
-40
230
85
125
温度
TSTG
存储温度范围
240
焊接温度范围（时间少于 30 秒）
TSD
2000
ESD
静电耐压值（人体模型）
VESD
注 1：超过上表中规定的极限参数会导致器件永久性损坏，而工作在以上极限条件下可能会影响器件的可靠性。
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PFM 升压 DC-DC 变换器
SHOUDING
电气特性
除非特别说明，TA =25oC，CIN =47uF，COUT =100uF，L1 =47uH
参数
符号
测试条件
最小值 典型值 最大值 单位
电源电压
0.7
V
V
输入电压
VINMAX
VOUT
0.8
I
LOAD =1mA
启动电压
保持电压
VSTART
V
IN 从 0V 到 2V
I
LOAD=1mA
0.6
V
VHOLD
VIN 从 2V 到 0V
电源电流
限流值
600
800
15
1000
1
mA
uA
uA
ILIMIT
IIN0
无负载输入电流
待机输入电流
V
IN =1.8V，VOUT =3.3V
无负载，EN 为低电平
IINQ
输出电压
-2.5
2.5
%
输出电压精度
△VOUT
EN 使能端输入
EN“高”电压值
EN“低”电压值
EN“高”输入电流
EN“低”输入电流
V
V
0.4*VOUT
0.2
0.1
uA
uA
-0.1
振荡特性
最高振荡频率
最大占空比
300
83
KHz
%
FMAX
DCOSC
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PFM 升压 DC-DC 变换器
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典型曲线
除非特别说明，TA =25oC，VOUT =3.3V，CIN =47uF，COUT =100uF，L1 =47uH
启动电压与输出电流特性曲线
纹波电压与输出电流特性曲线
45
40
35
30
25
20
15
10
5
3.5
3
1.5V
2.0V
2.8V
3.3V
2.5
2
1.5
1
1.2V
0.5
0
0
0
50
100
150
200
250
0
100
200
300
400
输出电流(mA)
输出电流(mA)
效率与输出电流特性曲线
输出电压与输出电流特性曲线
90
85
80
75
3.31
3.26
3.21
3.16
3.11
3.06
3.01
2.96
3.3V
2.8V
3.3V
1.5V
1.2V
2.8V
1.2V
1.5V
2.0V
2.0V
0
100
200
300
400
0
100
200
300
400
输出电流(mA)
输出电流(mA)
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SD6303
PFM 升压 DC-DC 变换器
SHOUDING
应用指南
沿很陡，从而大大减小了开关状态时的功
率损耗。
工作原理
SD6303 是一款 BOOST 结构、升压型
如上所述，电感、肖特基二极管会很
大程度地影响转换效率，电容和电感会影
响输出的纹波。选择合适的电感、电容和
肖特基二极管可以获得高转换效率、低纹
波、低噪声。在讨论之前，定义：
PFM 控制模式的 DC-DC 变换器。芯片内
部包括输出电压反馈和修正网络、启动电
路、震荡电路、参考电压电路、PFM 控制
电路、过流保护电路以及功率管等。
SD6303
所需的外部元件非常少，只
V
OUT - VIN
需要一个电感、一个肖特基二极管和输入
输出电容就可以提供 2.5V~5.0V 的稳定的
低噪声输出电压。
D =
(1)
V
OUT
电感选择
PFM 控制电路是
的核心，该
SD6303
电感值有以下几个方面需要考虑：首
先是需要保证能够使得 BOOST DC-DC 在
连续电流模式能够正常工作需要的最小电
模块根据其他模块传递的输入电压信号、
负载信号以及电流信号来控制功率管的开
关，从而达到控制电路恒压输出的作用。
在 PFM 控制系统中，固定震荡频率和脉
宽，稳定的输出电压是根据输入-输出电压
比例以及负载情况通过削脉冲来调节在单
位时间内功率管的导通时间来实现的。
感值 LMIN
：
2
D 1 - D
R
L
(
)
L
MIN
≥
(2)
2f
该公式是在连续电流模式，忽略其他
诸如寄生电阻、二极管的导通压降的情况
下推导出的，实际的值还要大一些。
震荡电路提供基准震荡频率和固定的
脉宽。参考电压电路提供稳定的参考电平。
并且由于采用内部的修正技术，保证了输
出电压精度达到±2.5%，同时由于参考电
压经过精心的温度补偿设计考虑，使得芯
片输出电压的温度系数小于 100ppm/ oC。
高增益的误差放大器保证了在不同输入电
压和不同负载电流情况下稳定的输出电
压。
其次，考虑到通过电感的电流纹波问
题，在连续电流模式下忽略寄生参数，当
电感值过小时，会造成电感上的电流纹波
过大，造成通过电感、肖特基二极管和芯
片中的功率管的最大电流过大。由于功率
管不是理想的，所以在特别大的电流时在
功率管上的功率损耗会加大， 导致整个
DC- DC 电路的转换效率降低。
BOOST 结构 DC-DC 转换器的功率
损耗主要是电感的寄生串联电阻、肖特基
二极管的正向导通压降、功率管的导通电
阻以及控制功率管信号的驱动能力这四个
方面，当然芯片本身消耗的静态功耗在低
负载的情况下也会影响转换效率。
第三，一般来说，不考虑效率问题，
小电感的负载能力强于大电感。但是由于
在相同负载条件下，大电感的电流纹波和
最大的电流值相对较小，所以大电感可以
使得电路在更低的输入电压下启动。（以
上均是在相同的寄生电阻条件下推导出的
结论）
为了获得较高的转换效率，除了用户
选择合适的电感、肖特基二极管和电容外，
芯片内部的功率管导通电阻也要非常小。
功率管也要求由驱动能力很强的驱动电路
驱动，保证功率管开关时的上升沿和下降
的工作频率高达 300KHz，目
SD6303
的是为了能够减小外部电感尺寸，
SD6303
只需要 4.7uH 以上的电感就可以保证正常
SD6303_ DS03CN
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SD6303
PFM 升压 DC-DC 变换器
SHOUDING
工作，但是输出端如果需要输出大电流负
载（例如：输出电流大于 50mA），为了
提高工作效率，建议使用较大电感。同时，
在大电流负载下，电感上的串联电阻会极
大地影响转换效率，假设电感上的电阻为
RL，负载电阻 RLOAD，那么在电感上的功
率损耗大致如下式计算：
影响很大，虽然普通的二极管也能够使得
DC-DC 电路工作正常，但是会降低 5~10%
的效率，所以建议使用正向导通电压低、
反应时间快的肖特基二极管，如 1N5817、
1N5819、1N5822 等。
输入电容
只要电源稳定，即使没有输入滤波电
容，DC-DC 电路也可以输出低纹波、低噪
声的电流电压。但是当电源距离 DC-DC
电路较远，建议在 DC-DC 的输入端就近
加上 10uF 以上的滤波电容，用于减小输
出的噪声。
R
L
∆η ≈
(3)
2
R
LOAD 1 - D
(
)
例如当输入为 1.5 V，输出为 3.0V，
负载为 20Ω（150mA），RL 为 0.5Ω 时，
则效率损失 10%。综合考虑，建议使用
47uH、寄生串联电阻小于 0.5Ω 的电感。
如果需要提高大负载时的效率，则需要使
用更大电感值、更小寄生电阻值的电感。
输出电容选择
不考虑电容的等效串联电阻（ESR），
输出电压的纹波为：
∆VOUT
D
r =
=
(4)
V
OUT
R
LOAD * COUT
所以为了减小输出的纹波，需要比较
大的输出电容值。但是输出电容过大，就
会使得系统的反应时间过慢，成本也会增
加。所以建议使用 22uF 电容，如果需要
更小的纹波，则需要更大的电容。如果负
载较小（10mA 左右），可以使用较小的
电容。考虑电容的 ESR 时，输出纹波就会
增加：
I
MAX * RESR
′
r = r +
(5)
V
OUT
当大负载的时候，由于 ESR 造成的纹
波将成为最主要的因素，输出电压纹波可
能会大大超过 100mV。同时，ESR 又会增
加效率损耗，降低转换效率。所以建议使
用 ESR 低的钽电容，或者多个电容并联使
用。
二极管选择
用于整流的二极管对 DC- DC 的效率
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PFM 升压 DC-DC 变换器
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封装信息
SOT23 封装外形尺寸：
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PFM 升压 DC-DC 变换器
SHOUDING
SOT23-5 封装外形尺寸
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PFM 升压 DC-DC 变换器
SHOUDING
SOT89-3 封装外形尺寸：
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PFM 升压 DC-DC 变换器
SHOUDING
TO-92 封装外形尺寸：
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