1 產(chǎn)品特性簡(jiǎn)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(shè)計(jì)的FCOL (Flip Chip on Lead) 封裝, 能有效減小寄生參數(shù), 增強(qiáng)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(dòng)視覺檢查) 提供了極佳的焊點(diǎn)可見性。該系列芯片已通過汽車等級(jí)AEC-Q100 Grade 1的驗(yàn)證, 支持-40℃~125℃環(huán)境溫度與-40℃~150℃工作結(jié)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(yīng)用需求,。

圖1. LN10X41Q1/LN10X42Q1系列芯片外觀

2 產(chǎn)品技術(shù)優(yōu)勢(shì)

2.1 優(yōu)異的EMI特性

LN10X41Q1/LN10X42Q1采用輸入對(duì)稱的封裝設(shè)計(jì), 上管,、下管與兩個(gè)Vin濾波電容可以分別組成兩個(gè)高頻電流回路, 兩個(gè)回路中的高頻電流方向相反；可以巧妙地抵消近場(chǎng)磁場(chǎng), 進(jìn)而減小EMI輻射發(fā)射,?？蛻粼谧鯬CB設(shè)計(jì)時(shí), 推薦將輸入、輸出電容做對(duì)稱布局, 且盡量靠近芯片, 從而更好的發(fā)揮芯片對(duì)稱輸入的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì),。

圖2. LN10X41/2Q1對(duì)稱的管腳設(shè)計(jì)

同時(shí), 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(guān)振鈴, 進(jìn)一步降低振鈴帶來的EMI問題,；圖3中, 淺藍(lán)色信號(hào)是常規(guī)bonding wire封裝芯片在同條件下的SW振鈴對(duì)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(duì)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(guān)頻率上的能量分散到設(shè)定的寬頻帶范圍, 從而減小開關(guān)頻率及其倍頻下的EMI發(fā)射,。 

經(jīng)過上述優(yōu)化設(shè)計(jì), LN10X41/2Q1系列芯片可以很容易地通過CISPR25 Class 5的EMI測(cè)試,。

圖4. CISPR25 Class 5傳導(dǎo)測(cè)試

2.2 多種工作模式的選項(xiàng)

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

當(dāng)客戶選擇PFM工作模式, 可以得到超低的靜態(tài)功耗和全負(fù)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(dāng)客戶選擇FPWM工作模式, 可以在全負(fù)載范圍內(nèi)工作于額定開關(guān)頻率, 從而減小輸出紋波, 簡(jiǎn)化EMI設(shè)計(jì),。LN10X41/2Q1低至60ns的最小導(dǎo)通時(shí)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(guān)頻率,。

圖7. 空載工作波形 (LN10542Q1, VOUT = 5V)   

圖6. 開關(guān)頻率 (LN10542Q1, VOUT = 5V) 

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2.3 完整的保護(hù)功能

LN10X41/2Q1系列芯片具有完整的保護(hù)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(hù)功能

• 具有打嗝工作模式的短路保護(hù)功能

• 過溫保護(hù)和自動(dòng)恢復(fù)功能

3 產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)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(hù)功能等諸多優(yōu)勢(shì), 使該系列芯片可以應(yīng)用于多種車載系統(tǒng)的一級(jí)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(yīng)用于小電流,、小尺寸應(yīng)用場(chǎng)景, 比如攝像頭模塊、BLE藍(lán)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(shì), LN10X41Q1也可以很好低滿足該應(yīng)用需求,。

LN10X42Q1輸出電流為2A, 客戶可以應(yīng)用于電流相對(duì)較大,、尺寸較為緊湊的應(yīng)用場(chǎng)景, 比如雷達(dá)控制器,、TPMS控制器等；對(duì)于其他2A以內(nèi)負(fù)載需求, LN10X42Q1也可以進(jìn)行良好覆蓋,。