1 產(chǎn)品特性簡介

LN10X41Q1/LN10X42Q1是瓴芯全新推出的高效率、高密度的降壓型電壓轉(zhuǎn)換器,。該系列芯片支持3.5V 到36V寬輸入電壓范圍, 集成上,、下功率MOS管, 最大輸出電流分別為0.8A與2A, 且二者P2P兼容。該系列芯片采用瓴芯特殊設計的FCOL (Flip Chip on Lead) 封裝, 能有效減小寄生參數(shù), 增強散熱能力, 并降低EMI發(fā)射,；該封裝采用了wettable flanks工藝, 可有效提高PCB焊接可靠性, 并為AVI (自動視覺檢查) 提供了極佳的焊點可見性,。該系列芯片已通過汽車等級AEC-Q100 Grade 1的驗證, 支持-40℃~125℃環(huán)境溫度與-40℃~150℃工作結溫, 可以很好的滿足汽車電子系統(tǒng)在寬溫度范圍內(nèi)工作的應用需求,。

圖1. LN10X41Q1/LN10X42Q1系列芯片外觀

2 產(chǎn)品技術優(yōu)勢

2.1 優(yōu)異的EMI特性

LN10X41Q1/LN10X42Q1采用輸入對稱的封裝設計, 上管、下管與兩個Vin濾波電容可以分別組成兩個高頻電流回路, 兩個回路中的高頻電流方向相反,；可以巧妙地抵消近場磁場, 進而減小EMI輻射發(fā)射?？蛻粼谧鯬CB設計時, 推薦將輸入,、輸出電容做對稱布局, 且盡量靠近芯片, 從而更好的發(fā)揮芯片對稱輸入的結構優(yōu)勢。

圖2. LN10X41/2Q1對稱的管腳設計

同時, FCOL的封裝形式可以最大程度的減小寄生電感, 從而減小開關振鈴, 進一步降低振鈴帶來的EMI問題,；圖3中, 淺藍色信號是常規(guī)bonding wire封裝芯片在同條件下的SW振鈴對比, 可見LN10X41Q1/LN10X42Q1系列芯片能顯著的降低振鈴,。

圖3. SW振鈴波形對比

此外, 在LN10X41Q1/LN10X42Q1 系列芯片還加入展頻功能, 通過頻率調(diào)制將集中在開關頻率上的能量分散到設定的寬頻帶范圍, 從而減小開關頻率及其倍頻下的EMI發(fā)射。 

經(jīng)過上述優(yōu)化設計, LN10X41/2Q1系列芯片可以很容易地通過CISPR25 Class 5的EMI測試,。

圖4. CISPR25 Class 5傳導測試

2.2 多種工作模式的選項

LN10X41Q1/LN10X42Q1系列芯片具有兩種工作模式選項：1) PFM模式,；2) FPWM模式。

當客戶選擇PFM工作模式, 可以得到超低的靜態(tài)功耗和全負載范圍的高工作效率,。PFM模式下, LN10X41/2Q1可以做到低至40uA的靜態(tài)電流, 以及最高96%以上的工作效率,。

圖5. 靜態(tài)工作電流 (LN10042Q1, VOUT = 5V, 空載) 

圖6. 效率曲線 (LN10042Q1, VOUT = 5V) 

當客戶選擇FPWM工作模式, 可以在全負載范圍內(nèi)工作于額定開關頻率, 從而減小輸出紋波, 簡化EMI設計。LN10X41/2Q1低至60ns的最小導通時間, 可以確保在很寬的輸入電壓范圍內(nèi), 芯片仍保持2.1MHz的開關頻率,。

圖7. 空載工作波形 (LN10542Q1, VOUT = 5V)   

圖6. 開關頻率 (LN10542Q1, VOUT = 5V) 

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2.3 完整的保護功能

LN10X41/2Q1系列芯片具有完整的保護功能, 包括：

• 精確的峰值電流和谷底電流鉗位功能

• 精確的UVLO保護功能

• 具有打嗝工作模式的短路保護功能

• 過溫保護和自動恢復功能

3 產(chǎn)品應用場景

LN10X41Q1/LN10X42Q1具有寬輸入電壓,、低靜態(tài)電流、2x3mm小封裝,、低EMI,、靈活的工作模式、完整的保護功能等諸多優(yōu)勢, 使該系列芯片可以應用于多種車載系統(tǒng)的一級電源,。

LN10X41Q1輸出電流為0.8A, 客戶可以選擇飽和電流更低,、尺寸更小的電感。該芯片主要應用于小電流,、小尺寸應用場景, 比如攝像頭模塊,、BLE藍牙模塊等； 此外, BCM,、Gateway,、Cluster等系統(tǒng)在休眠條件下需要MCU繼續(xù)工作, 且需要電源具備輕載高效的優(yōu)勢, LN10X41Q1也可以很好低滿足該應用需求。

LN10X42Q1輸出電流為2A, 客戶可以應用于電流相對較大,、尺寸較為緊湊的應用場景, 比如雷達控制器,、TPMS控制器等；對于其他2A以內(nèi)負載需求, LN10X42Q1也可以進行良好覆蓋,。