19-3173; Rev 2; 9/04
భᄋຶৰۇ
భᄋຶৰۇ
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
DDQ
0.7V
概述
的同步
V
TTR
的输出，
的连
1.5A
内存
DDR
的
________________________________
MAX8550/MAX8551
buck PWM
收能力的
10mA
道
MOSFET
控制器、一个用于产生
LDO
基准输出缓冲器。
，可从2V至
输出电流可高达
续电流及3A峰值电流。
均能跟踪
REFIN
非常适合于台式机、笔记本电脑及图形卡中的
集成了一个用于产生
V
V
的具有供出及吸
TT
线性稳压器以及一个用于产生
控制器驱动两个外部N沟
Buck
的输入产生最低
28V
15A。LDO
电压。这些特性使得
可吸收或供出高达
输出及
LDO
10mA
MAX8550/MAX8551
基准缓冲输出
应用。
MAX8550/MAX8551
TM
Quick-PWM
架构，具有高达
中的
PWM
控制器采用
600kHz
的可编程开关频率。
Maxim
专有的
这种控制方案易于处理宽范围的输入/输出电压比，并具
有
定的开关频率。
的负载瞬变响应，同时还能保持高效率及相对恒
100ns
MAX8550
提供完全可编程的
UVP/OVP
及
跳跃模式选项，非常适合于便携式设备应用。跳跃模式
在较轻负载下可提供高效率。
MAX8551
的目标应用为台
式机及图形卡，不具有跳脉冲功能。
VTT及VTTR
输出能够以1%的精度跟踪
V
REFIN
/2。LDO
调节器的高带宽可提供优异的瞬态响应，无需使用大容
量电容，因此可减少尺寸及成本。
Buck
视低边
控制器与
MOSFET
稳压器具有独立的电流限制。通过监
LDO
的漏－源压降，实现了
Buck
调节器的可
调节、无损耗、折返式电流限制。此外，器件还内置有
过/欠压保护机制。一旦过流故障排除，调节器即可重新
进入软启动，这有利于减少短路时的功耗。通过
SHDNA、SHDNB及STBY
输入，
MAX8550/MAX8551
允
许灵活的排序及待机功率管理。
MAX8550及MAX8551
脚薄型
QFN
封装。
均备有细小的
5mm x 5mm、28
________________________________
DDR I及DDR II
存储器电源
引
应用
台式计算机
笔记本电脑及台式笔记本电脑
图形卡
游戏控制台
RAID
网络
集成式
DDR
电源方案
____________________________________________
控制器
Buck
♦ 100ns
♦
♦ 2V至28V
♦ 1.8V/2.5V
♦
♦
♦ 1.7ms
♦过/
♦ Power-Good
LDO
♦
♦ VTT
♦ VTT与VTTR
♦
♦ 1.0V至2.8V
♦ Power-Good
____________________________
MAX8550ETI -40°C to +85°C 28 5mm × 5mm TQFN
MAX8550ETI+ -40°C to +85°C 28 5mm × 5mm TQFN
MAX8551ETI -40°C to +85°C 28 5mm × 5mm TQFN
表示无铅封装。
+
____________________________
负载阶跃响应的
高达
95%
的效率
Quick-PWM
输入电压范围
最高
固定或
600kHz
0.7V至5.5V
的可选开关频率
可调输出
折返式可编程电流限制
数字软启动及独立的关断控制
欠压保护选项
窗口比较器
单元
完全集成的
具有
±3A
VTT及VTTR
的供出/吸收能力
输出跟踪
功能
V
REFIN
/ 2
全陶瓷输出电容设计
输入电压范围
窗口比较器
PART TEMP RANGE PIN-PACKAGE
TOP VIEW
TON
OVP/UVP
(N.C. FOR
MAX8551)
REF
ILIM
POK1
POK2
STBY
1
2
3
4
5
6
7
DD
AV
SKIP
26
MAX8550
MAX8551
10
VTTR
AX8551)
(TP1 FOR
M
25
11
PGND2
GND
24
12
VTT
SHDNB
SHDNA
28
27
8
9
SS
VTTS
5mm x 5mm Thin QFN
PGND1
23
13
VTTI
DD
V
22
14
REFIN
定购信息
引脚配置
DL
21
20
BST
19
LX
18
DH
17
V
IN
16
OUT
FB
15
特性
MAX8550/MAX8551
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1
本文是
正式英文资料的译文，
Maxim
不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。请注意译文中可能存在文字组织或
Maxim
翻译错误，如需确认任何词语的准确性，请参考
索取免费样品和最新版的数据资料，请访问
Maxim
Maxim
典型工作电路见本数据手册末尾。
Quick-PWM是Maxim Integrated Products, Inc.
提供的英文版资料。
的主页：
www.maxim-ic.com.cn
的商标。
。
PARAMETER
CONDITIONS
MAIN PWM CONTROLLER
V
IN
228
Input Voltage Range
4.5 5.5
V
Output Adjust Range V
OUT
0.7 5.5 V
FB = OUT
0.7
FB = GND
2.5
Output Voltage Accuracy
(Note 2)
FB = V
DD
1.8
V
Soft-Start Ramp Time t
SS
Rising edge of SHDNA to full current limit 1.7 ms
TON = GND (600kHz)
219
TON = REF (450kHz)
273
389
On-Time t
ON
VIN = 15V,
V
OUT
= 1.5V
(Note 3)
571
ns
Minimum Off-Time
(Note 3)
450 ns
VIN Quiescent Supply Current I
IN
25 40 µA
VIN Shutdown Supply Current SHDNA = SHDNB = GND 1 5 µA
All on (PWM, VTT, and VTTR on) 2.5 5
SHDNA = GND (only VTT and VTTR on) 2 4
STBY = AVDD (only VTTR and PWM on) 1 2
AVDD Quiescent Supply Current I
AVDD
SHDNB = GND (only PWM on) 0.5 1
mA
AVDD + VDD Shutdown Supply
Current
SHDNA = SHDNB = GND 2 10 µA
Rising edge of V
IN
4.1
4.4 V
AVDD Undervoltage-Lockout
Threshold
Hysteresis 50 mV
VDD Quiescent Supply Current I
VDD
Set VFB = 0.8V 1 5 µA
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
电源方案
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
VINto GND .............................................................-0.3V to +30V
V
DD, AVDD
SHDNA, SHDNB, REFIN to GND..............................-0.3V to +6V
SS, POK1, POK2, SKIP, ILIM, FB to GND ................-0.3V to +6V
STBY, TON, REF, UVP/OVP to GND ........-0.3V to (AV
OUT, VTTR to GND ..................................-0.3V to (AV
DL to PGND1..............................................-0.3V to (V
DH to LX....................................................-0.3V to (V
LX to BST..................................................................-6V to +0.3V
LX to GND .................................................................-2V to +30V
VTT to GND...............................................-0.3V to (V
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
, VTTI to GND .........................................-0.3V to +6V
+ 0.3V)
DD
+ 0.3V)
DD
+ 0.3V)
DD
+ 0.3V)
BST
+ 0.3V)
VTTI
VTTS to GND............................................-0.3V to (AV
PGND1, PGND2 to GND .......................................-0.3V to +0.3V
REF Short Circuit to GND ...........................................Continuous
Continuous Power Dissipation (T
28-Pin 5mm x 5mm TQFN (derate 35.7mW/°C
above +70°C).................................................................2.86W
Operating Temperature Range ...........................-40°C to +85°C
Junction Temperature......................................................+150°C
Storage Temperature Range .............................-65°C to +165°C
Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300°C
= +70°C)
A
DD
MAX8550/MAX8551
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(VIN= +15V, VDD= AVDD= V
= GND, PGND1 = PGND2 = LX = GND, TON = OPEN, V
are at T
= +25°C.) (Note 1)
A
SHDNA
= V
SHDNB
SYMBOL
= V
BST
= V
ILIM
VTTS
= 5V, V
= V
VTT
= V
OUT
, TA= -40°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values
REFIN
= V
= 2.5V, UVP/OVP = STBY = FB = SKIP
VTTI
MIN TYP MAX UNITS
+ 0.3V)
VDD, AV
2 _______________________________________________________________________________________
t
OFF_MIN
DD
0.693
2.47
1.78
TON = OPEN (300kHz) 316 352
TON = AVDD (200kHz) 461 516
170 194
213 243
200 300
4.25
0.707
2.53
1.82
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
电源方案
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
(VIN= +15V, VDD= AVDD= V
= GND, PGND1 = PGND2 = LX = GND, TON = OPEN, V
are at T
REFERENCE
Reference Voltage V
Reference Load Regulation I
REF Undervoltage Lockout
FAULT DETECTION
OVP Trip Threshold
(Referred to Nominal V
UVP Trip Threshold
(Referred to Nominal V
POK1 Trip Threshold
(Referred to Nominal V
POK2 Trip Threshold
(Referred to Nominal V
and V
UVP Blanking Time From rising edge of SHDNA 10 20 40 ms
OVP, UVP, POK_ Propagation
Delay
POK_ Output Low Voltage I
POK_ Leakage Current V
ILIM Adjustment Range V
ILIM Input Leakage Current 0.1 µA
Current-Limit Threshold (Fixed)
PGND1 to LX
Current-Limit Threshold
(Adjustable) PGND1 to LX
Current-Limit Threshold (Negative
Direction) PGND1 to LX
Current-Limit Threshold (Negative
Direction) PGND1 to LX
Zero-Crossing Detection
Threshold PGND1 to LX
Thermal-Shutdown Threshold +160 °C
Thermal-Shutdown Hysteresis 15 °C
= +25°C.) (Note 1)
A
PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
)
OUT
)
OUT
)
OUT
VTTS
VTTR
)
SHDNA
= V
SHDNB
REF
ILIM
= V
= V
BST
AVDD = 4.5V to 5.5V; I
= 0 to 50µA 0.01 V
REF
V
rising 1.93 V
REF
Hysteresis 300 mV
UVP/OVP = AVDD (Note 4) 112 116 120 %
Lower level, falling edge, 1% hysteresis 87 90 93
Upper level, rising edge, 1% hysteresis 107 110 113
Lower level, falling edge, 1% hysteresis 87.5 90 92.5
Upper level, rising edge, 1% hysteresis 107.5 110 112.5
OVP not applicable in MAX8551 10 µs
= 4mA 0.3 V
SINK
= 5.5V, VFB = 0.8V, V
POK_
= 2V 170 200 235 mV
V
ILIM
SKIP = AV
SKIP = AV
= 5V, V
ILIM
= V
VTTS
VTT
(Note 4) -75 -60 -45 mV
DD
, V
DD
ILIM
= V
OUT
, TA= -40°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values
= 0 1.98 2 2.02 V
REF
= 2V (Note 4) -250 mV
= V
REFIN
= 1.3V 1 µA
VTTS
= 2.5V, UVP/OVP = STBY = FB = SKIP
VTTI
65 70 75 %
0.25 2.00 V
45 50 55 mV
3mV
MAX8550/MAX8551
%
%
_______________________________________________________________________________________ 3
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
电源方案
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
(VIN= +15V, VDD= AVDD= V
= GND, PGND1 = PGND2 = LX = GND, TON = OPEN, V
are at T
MOSFET DRIVERS
DH Gate-Driver On-Resistance V
DL Gate-Driver On-Resistance in
High State
DL Gate-Driver On-Resistance in
Low State
Dead Time (Additional to
Adaptive Delay)
INPUTS AND OUTPUTS
MAX8550/MAX8551
Logic Input Threshold
(SHDN_, STBY, SKIP (Note 4))
Logic Input Current
(SHDN_, STBY, SKIP (Note 4))
Dual-Mode™ Input Logic
Levels (FB)
Input Bias Current (FB) -0.1 +0.1 µA
Four-Level Input Logic Levels
(TON, OVP/UVP (Note 4))
Logic Input Current
(TON, OVP/UVP (Note 4))
OUT Discharge-Mode
On-Resistance
DL Turn-On Level During
Discharge Mode
(Measured at OUT)
Dual Mode is a trademark of Maxim Integrated Products, Inc.
= +25°C.) (Note 1)
A
PARAMETER SYMBOL CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS
SHDNA
= V
SHDNB
= V
= V
BST
- VLX = 5V 1 4 Ω
BST
DH falling to DL rising 30
DL falling to DH rising 30
Rising edge 1.20 1.7 2.20 V
Hysteresis 225 mV
Low (2.5V output) 0.05
High (1.8V output) 2.1
High
Floating 3.15 3.85
REF 1.65 2.35
Low 0.5
FB = GND 90 175 350
FB = AV
FB adjustable mode 400 800 1600
(Note 4) 10 25 Ω
(Note 4) 0.3 V
ILIM
VTTS
DD
= 5V, V
= V
VTT
= V
OUT
, TA= -40°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values
REFIN
= V
= 2.5V, UVP/OVP = STBY = FB = SKIP
VTTI
14Ω
0.5 3 Ω
-1 +1 µA
AV
-
DD
0.4
-3 +3 µA
70 135 270OUT Input Resistance
ns
V
V
kΩ
4 _______________________________________________________________________________________
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
PARAMETER
CONDITIONS
UNITS
LINEAR REGULATORS (VTTR AND VTT)
VTTI Input Voltage Range V
VTTI
1 2.8 V
VTTI Supply Current I
VTTI
I
VTT
= I
VTTR
= 0
1mA
VTTI Shutdown Current SHDNA = SHDNB = GND 10 µA
REFIN Input Impedance V
REFIN
= 2.5V 12 20 30 kΩ
REFIN Range V
REFIN
1
V
V
REFIN
rising 0.7 0.9 V
REFIN Lockout Threshold
Hysteresis 75 mV
Soft-Start Charge Current I
SS
VSS = 0 4 µA
VTT Internal MOSFET High-Side
On-Resistance
I
VTT
= -100mA, V
VTTI
= 1.5V,
AV
DD
= 4.5V
0.3 Ω
VTT Internal MOSFET Low-Side
On-Resistance
I
VTT
= 100mA, AVDD = 4.5V 0.3 Ω
VTT Output Accuracy
(Referred to V
REFIN
/ 2)
V
REFIN
= 1.5V or 2.5V, I
VTT
= 1mA -1 +1 %
V
REFIN
= 2.5V, I
VTT
= 0 to ±1.5A 1
VTT Load Regulation
V
REFIN
= 1.5V, I
VTT
= 0 to ±1A 1
%
VTT Current Limit VTT = 0 or VTTI ±3 ±5
A
VTTS Input Current I
VTTS
V
VTTS
= 1.5V, VTT open
1µA
VTTR Output Error
(Referred to V
REFIN
/ 2)
V
REFIN
= 1.5V or 2.5V, I
VTTR
= 0 -1 +1 %
VTTR Current Limit V
VTTR
= 0 or V
VTTI
mA
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
(VIN= +15V, VDD= AVDD= V
= GND, PGND1 = PGND2 = LX = GND, TON = OPEN, V
are at T
= +25°C.) (Note 1)
A
SHDNA
= V
SHDNB
SYMBOL
= V
BST
= V
ILIM
VTTS
= 5V, V
= V
VTT
集成式
= V
OUT
, TA= -40°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values
REFIN
= V
VTTI
DDR
= 2.5V, UVP/OVP = STBY = FB = SKIP
MIN TYP MAX
电源方案
<0.1
2.8
MAX8550/MAX8551
0.1
Note 1: Specifications to -40°C are guaranteed by design, not production tested.
Note 2: When the inductor is in continuous conduction, the output voltage has a DC regulation level higher than the error-compara-
tor threshold by 50% of the ripple. In discontinuous conduction, the output voltage has a DC regulation level higher than the
Note 3: On-time and off-time specifications are measured from 50% point to 50% point at the DH pin with LX = GND, V
Note 4: Not applicable to the MAX8551.
trip level by approximately 1.5% due to slope compensation.
and a 250pF capacitor connected from DH to LX. Actual in-circuit times may differ due to MOSFET switching speeds.
_______________________________________________________________________________________ 5
±23 ±40 ±60
±6.5
BST
= 5V,
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT
(TON = GND)
MAX8550/51 toc01
I
LOAD
(A)
EFFICIENCY (%)
1010.1
60
70
80
90
100
50
10
20
30
40
0
0.01 100
fSW = 600kHz
V
OUT
= 2.5V
V
OUT
= 1.8V
V
OUT
= 1.5V
SKIP = GND
SKIP = AV
DD
EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT
(TON = OPEN)
MAX8550/51 toc02
I
LOAD
(A)
EFFICIENCY (%)
1010.1
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0
0.01 100
fSW = 300kHz
V
OUT
= 2.5V
V
OUT
= 1.8V
V
OUT
= 1.5V
SKIP = GND
SKIP = AV
DD
SWITCHING FREQUENCY vs. LOAD CURRENT
(TON = GND)
MAX8550/51 toc03
I
LOAD
(A)
FREQUENCY (kHz)
11108 92 3 4 5 6 71
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
700
0
012
SKIP = GND
SKIP = AV
DD
SWITCHING FREQUENCY vs. INPUT VOLTAGE
(TON = GND)
MAX8550/51 toc04
VIN (V)
FREQUENCY (kHz)
262420 228 10 12 14 16 186
420
440
460
480
500
540
520
560
580
600
620
640
660
680
700
400
428
I
LOAD
= 12A
I
LOAD
= 0A
SWITCHING FREQUENCY vs. TEMPERATURE
(TON = GND)
MAX8550/51 toc05
TEMPERATURE (°C)
FREQUENCY (kHz)
80655035205-10-25
650
660
670
680
690
700
600
640
630
620
610
-40
I
LOAD
= 12A
OUTPUT VOLTAGE
vs. LOAD CURRENT
MAX8550/51 toc06
I
LOAD
(A)
V
OUT
(V)
12106 842
2.495
2.500
2.505
2.510
2.515
2.520
2.525
2.530
2.535
2.540
2.490
014
VIN = 15V,
TON = GND
SKIP = GND
SKIP = AV
DD
VTT VOLTAGE
vs. VTT CURRENT
MAX8550/51 toc07
I
VTT
(A)
V
VTT
(V)
21-2 -1 0
1.21
1.22
1.23
1.24
1.25
1.26
1.27
1.28
1.20
-3 3
VTTR VOLTAGE
vs. VTTR CURRENT
MAX8550/51 toc08
I
VTTR
(mA)
V
VTTR
(V)
105-10 -5 0
1.21
1.22
1.23
1.24
1.25
1.26
1.27
1.28
1.20
-15 15
LINE REGULATION
(V
OUT
vs. VIN)
MAX8550/51 toc09
VIN (V)
V
OUT
(
V
)
262420 228 10 12 14 16 186
2.46
2.47
2.48
2.49
2.50
2.51
2.52
2.53
2.54
2.55
2.45
428
I
LOAD
= 0A
I
LOAD
= 12A
集成式
DDR
电源方案
_______________________________________________________________
(V
VIN
= 12V, V
= 2.5V, TON = GND, SKIP = AVDD, circuit of Figure 8, TA= +25°C, unless otherwise noted.)
OUT
MAX8550/MAX8551
典型工作特性
6 _______________________________________________________________________________________
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
V
DDQ
STARTUP AND SHUTDOWN INTO
LIGHT LOAD, DISCHARGE ENABLED
MAX8550/51 toc16
2ms/div
V
OUT
1V/div
VTT
1V/div
SHDNA + SHDNB
5V/div
POK1
5V/div
0V
0V
0V
0V
R
LOAD
= 10Ω,
R
VTT
= 20Ω
VTT, VTTR STARTUP AND SHUTDOWN
MAX8550/51 toc17
200µs/div
VTT
1V/div
VTTR
1V/div
SHDNB
5V/div
POK2
5V/div
0V
0V
0V
0V
I
VTT
= 1.5A, I
VTTR
= 15mA
集成式
____________________________________________________________
(V
12A
0.1A
= 12V, V
VIN
LOAD TRANSIENT (BUCK)
I
= 1.5A, I
VTT
POWER-UP WAVEFORMS
VDD = 5V, I
LOAD
0V
0V
0V
0V
= 2.5V, TON = GND, SKIP = AVDD, circuit of Figure 8, TA= +25°C, unless otherwise noted.)
OUT
VTTR
= 12A, I
= 15mA
20µs/div
VTT
200µs/div
= 1.5A, I
MAX8550/51 toc10
MAX8550/51 toc13
= 15mA
VTTR
V
OUT
100mV/div
VTT
100mV/div
VTTR
100mV/div
I
LOAD
10A/div
OUT
1V/div
VTT
2V/div
VTTR
1V/div
V
IN
10V/div
LOAD TRANSIENT VTT (-1.5A TO +1.5A)
I
= 12A, I
LOAD
0A
VTTR
= 15mA
40µs/div
POWER-DOWN WAVEFORMS
VDD = 5V, I
0V
0V
0V
0V
LOAD
= 12A, I
200µs/div
VTT
= 1.5A, I
MAX8550/51 toc11
MAX8550/51 toc14
VTTR
= 15mA
V
OUT
50mV/div
VTT
50mV/div
VTTR
50mV/div
I
VTT
2A/div
OUT
1V/div
VTT
2V/div
VTTR
1V/div
V
IN
10V/div
LOAD TRANSIENT VTT (-3A TO +3A)
I
LOAD
0A
V
DDQ
HEAVY LOAD, DISCHARGE DISABLED
I
LOAD
= 1.5A
I
VTT
0V
0V
0V
0V
= 12A, I
STARTUP AND SHUTDOWN INTO
= 12A,
DDR
电源方案
典型工作特性(续
VTTR
= 15mA
40µs/div
1ms/div
MAX8550/51 toc12
MAX8550/51 toc15
)
V
OUT
50mV/div
VTT
50mV/div
VTTR
50mV/div
I
VTT
5A/div
V
OUT
2V/div
VTT
1V/div
POK1
5V/div
SHDNA + SHDNB
5V/div
MAX8550/MAX8551
_______________________________________________________________________________________ 7
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
SHORT CIRCUIT AND
RECOVERY OF V
DDQ
MAX8550/51 toc19
400µs/div
V
OUT
2V/div
I
LOAD
10A/div
V
IN
10V/div
I
IN
2A/div
0A
0V
0A
0V
UVP DISABLED, FOLDBACK CURRENT LIMIT
SHORT CIRCUIT AND
RECOVERY OF V
DDQ
MAX8550/51 toc20
400µs/div
V
OUT
2V/div
I
LOAD
10A/div
V
IN
10V/div
I
IN
2A/div
0A
0V
0A
0V
UVP ENABLED
SHORT CIRCUIT OF VTT
MAX8550/51 toc21
400µs/div
VTT
1V/div
I
VTT
5A/div
0A
0V
集成式
DDR
电源方案
____________________________________________________________
(V
VIN
MAX8550/MAX8551
= 12V, V
= 2.5V, TON = GND, SKIP = AVDD, circuit of Figure 8, TA= +25°C, unless otherwise noted.)
OUT
OVERVOLTAGE AND TURN-OFF
OF BUCK OUTPUT
0A
0V
0V
0V
20µs/div
MAX8550/51 toc18
I
L
25A/div
V
OUT
2V/div
DH
20V/div
DL
5V/div
典型工作特性(续
)
8 _______________________________________________________________________________________
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
电源方案
___________________________________________________________________
引脚
1TON
2
3REF
名称
OVP/
UVP
(MAX8550)
N.C.
(MAX8551)
导通时间选择控制输入。这个四电平逻辑输入设置额定DH导通时间。连接至
接
来选择以下额定开关频率：
TON
TON = AV
TON = OPEN (300kHz)
TON = REF (450kHz)
TON = GND (600kHz)
过/欠压保护控制输入。这个四电平逻辑输入启用或禁用过压和/或欠压保护。过压极限为额定输出电压的
。欠压极限为额定输出电压的
116%
脚可启用所需功能：
OVP/UVP = AV
OVP/UVP = OPEN (启用OVP
OVP/UVP = REF (禁用OVP
OVP/UVP = GND (禁用OVP
不连接，保持开路
+2.0V
置
ILIM
(200kHz)
DD
(启用OVP
DD
*
基准电压输出。用一个
电压。当
SHDNA、SHDNB及STBY
。启用
70%
及放电模式，启用
及放电模式，禁用
及放电模式，启用
及放电模式，禁用
0.1µF (最小)
功能
OVP
UVP)
UVP)
UVP)
UVP)
电容旁路至
为低时，
的同时启用放电模式。将
GND。REF
REF
可为外部负载提供
关断。
GND、REF、AV
OVP/UVP
引脚连接至以下引
电流。可用来设
50µA
引脚说明
或不连
DD
MAX8550/MAX8551
4 ILIM
5POK1
6POK2
7STBY
8SS
9 VTTS
10 VTTR
* MAX8551
不具有
OVP
用于调整
一个电阻分压器，通常从
0.25V至2V
Buck Power-Good
低。当输出达到稳定且软启动过程结束时，
LDO Power-Good
2) 10%时，POK2
POK2
待机。连接至高电位时进入低静态模式，
效。在此模式下，
VTT与VTTR
使SS开路可禁用软启动。当
终端电源输出检测引脚。一般与
分压器连接可将
终端参考电压。
或放电模式，仅具有
调节器的谷值限流阀值。
buck
电压范围。连接
漏极开路输出。当
漏极开路输出。在正常模式下，当
为低。
为低。在待机模式下，
POK2仅从VTTR
软启动控制。从SS至地连接一个电容
调整至比
VTT
VTTR跟踪V
功能。
UVP
REF至GND
ILIM至AV
SHDNB
VTT
REFIN
/ 2
REFIN
PGND与LX
，可将限流阀值设置在
可选择
DD
输出电压高于或低于正常调整点
buck
POK2
VTT
上引入输入。
为低时SS放电至地。参见
引脚连接来精确调整至
一半的电压更高的电压。
。
两端的限流阀值为
默认限流阀值。参见
50mV
为高阻抗。关断时
POK1
VTTR或VTTS
只响应
VTTR
输出被禁用，但如果
输出根据
PWM
典型应用电路
(
上电压的
ILIM
25mV至200mV
高于或低于正常调整点(通常为
输入。关断以及当
SHDNB
SHDNA
中的C9，参见
、
POR
电压的一半。与从
REFIN
之间。这对应于
设置电流限
、或当软启动时，
10%
为低。
POK1
V
REFIN
为高，则
的状态可为开通或关断。
软启动电容选择
及软启动
UVLO
倍。连接
0.1
ILIM
部分。
低于
0.8V
缓冲器保持有
VTTR
部分。
VTT至GND
ILIM
上的
POK1
REFIN /
时，
部分)。
的电阻
至
为
_______________________________________________________________________________________ 9
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
电源方案
________________________________________________________________
引脚
11 PGND2
12 VTT
13 VTTI
14 REFIN
15 FB
MAX8550/MAX8551
16 OUT
17 V
18 DH
19 LX
名称
IN
VTT及VTTR
终端电源输出。连接
VTT及VTTR
外部参考输入。用来将
输出反馈输入。连接至
Buck
出
(0.7V至5.5V)
输出电压检测连接。连接至
典型应用电路
(
启用放电模式时，输出电容通过
UVP
输入电压检测连接。连接至输入电源。
之间。
高边栅极驱动器输出。在LX与
外部电感连接。LX与电感输入侧连接。LX同时用于电流限制及DH驱动器电源的回线。
功率地。
VTT至VTTS
的电源输入。对于
，则在FB与输出之间连接一个电阻分压器。FB调整为
中的
Q1)
从外部与底部的裸露垫片连接。
PGND2
来调整至
应用，一般与
DDR
VTT及VTTR
buck
的开通时间。在固定输出模式，
输出调整为
得到
AV
+1.8V
DD
输出滤波电容的正端。
OUT与GND
V
IN
之间摆动。当关断或处于
BST
功能
V
REFIN
只用来设置
。
/ 2
调节器的输出连接。
buck
。
/ 2
V
REFIN
的固定输出，连接至
OUT
OUT
之间的一个内部
PWM
GND得到+2.5V
+0.7V
通过检测输出电压来确定高边开关
也充当
的开通单稳态定时器。IN电压介于2V至
UVLO时，DH
输出的反馈输入。当通过
buck
电阻放电。
10Ω
引脚说明(续
固定输出。对于可调输
。
为低。
)
MOSFET
OVP/
28V
20 BST
21 DL
22 V
23 PGND1
24 GND
25
26 AV
27 SHDNA
28 SHDNB
DD
SKIP
(MAX8550)
TP1
(MAX8551)
DD
自举浮动电容连接。可按照
部分。
容选择
同步整流栅极驱动器输出。在
栅极驱动电源输入。与
DL
控制器功率地。
Buck
Buck及LDO
跳脉冲控制输入。连接至
MAX8551
Buck及LDO
的陶瓷电容旁路至
关断控制输入A。用来控制
正常工作时连接至
关断控制输入B。用来控制
模拟地。
特有，此引脚为测试引脚，必须与
模拟电源输入。通过一个
GND
AV
PGND1
GND
DD
+4.5V 至+5.5V
从外部与底部的裸露垫片连接。
AV
。
buck
。
VTT及VTTR
典型应用电路
PGND与V
从外部与底部的裸露垫片连接。
选择低噪声强制
DD
10Ω
输出。
连接至一个外部电容及二极管。参见
(图8)
之间摆动。
DD
的系统电源连接。用一个
模式。连接至
PWM
GND (引脚24)
串连电阻与
SHDNA
输出。关断时
+4.5V至+5.5V
的上升沿清除过/欠压保护故障锁存器(参见表2及表3)。
VTT及VTTR
连接。
自举电源二极管及电
1µF (最小)
GND
的系统电源连接。用一个
均为高阻抗(见表2)。
陶瓷电容旁路至
选择跳脉冲模式。
PGND1
或更大
1µF
。
10 ______________________________________________________________________________________
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
图
功能框图
1.
OVP/UVP
(N.C. IN MAX8551)
SHDNA
SHDNB
POK1
POK2
*POWER-DOWN
FORCES POK2 LOW
AND VTT, VTTR TO
HIGH IMPEDANCE.
TON
STBY
FB
BUCK ON/OFF
SHUTDOWN
DECODER
VTT ON/OFF VTTR ON/OFF
N
REFIN
N
REFIN
BIAS ON/OFF
INTREF + 10%
/
2 - 10%
/
2 - 10%
TRIG
QUAD LEVEL
DECODE
0.7 x INTREF
IN
ON-TIME
COMPUTE
ONE-SHOT
1.16 x INTREF
REFIN
REFIN
t
ON
INTREF - 10%
/
2 + 10%
/
2 + 10%
OVP/UVP
LATCH
OUT
Q
20ms
TIMER
INTREF
POWER-DOWN*
CURRENT
LIMITS
SS
+0.4V
V
= 2.5V
OUT
VTT ILIM
VTTR ILIM
S
R
V
Q
OUT
DECODE
LX
= 1.8V
FB
ONE-SHOT
S
R
Q
t
OFF
1.0V
TRIG
Q
ZERO CROSSING
INTREF
VTTI
PGND2
集成式
MAX8550/
MAX8551
DISCHARGE
LOGIC
2V
REFERENCE
10kΩ 10kΩ
REFIN
/
2
V
DD
V
DD
DDR
- 1V
V
DD
LX
N
N
N
电源方案
BST
DH
LX
V
DD
DL
PGND
ILIM
SKIP
(TP1 IN MAX8551
MUST BE CONNECTED TO GND)
OUT
AV
DD
GND
REF
VTTS
REFIN
VTTI
VTT
PGND2
VTTR
MAX8550/MAX8551
______________________________________________________________________________________ 11
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
____________________________
MAX8550/MAX8551
线性稳压器以及
两个外部N沟道
最低至
线性稳压器可吸收或供出高达
值电流，同时还具有较快的瞬态响应。这些特性使得
恒导通时间
开关频率。这种控制方案易于处理很宽的输入/输出电压
比，并能提供
保持高效率和相对恒定的开关频率。
MAX8550/MAX8551
制。
现无损折返式电流限制。
果选择了过压保护，当输出电压超过设定值的
将锁定低边同步
如果选择欠压保护，在过流状态下，当输出电压低于规
定输出的
态。这有助于降低短路时的功耗。
二者均没有过压或欠压保护。当这两路输出的电流到达
限定值时，输出将从稳压变成稳流，电流被稳定于限
定值。
除输入电压
部的
率，并省下了一个
为
运行，则可用一个外部的线性稳压器，例如
产生这个
源，则可将
的其余部分供电。
供应IC和
如下：
0.7V
MAX8550/MAX8551
MAX8550/MAX8551
控制器、
Buck
Buck
和基准缓冲器的电流限分别为
LDO
+5V
电路及栅极驱动器供电）。如果要求其能够独立
PWM
为
V
buck
DD
10mA
MOSFET
的输出，并提供高达
Quick-PWM
100ns
LDO
调节器通过监视低边
FET
时，它就会锁定
70%
(VIN)外，MAX8550/MAX8551
偏置电源。将偏置电源放在IC外部可以改善效
电源。如果输入为固定的
+5V
、
V
DD
调节器的
MOSFET
电源方案
详细说明
结合了同步
基准输出缓冲器。
成为
中的
架构，可达到最高
的“瞬时导通”负载瞬态响应，同时
及基准输出缓冲器具有独立的限流控
为开通状态，高边
线性稳压器的成本(这个电源用来
+5V
及IN连接在一起。
AV
DD
MOSFET
和
AV
DD
栅极驱动器所需电流。最大电流估算
buck PWM
，可从
+2V至+28V
12A
的连续电流及3A的峰
1.5A
存储器应用的理想选择。
DDR
调节器采用
buck
上的漏－源电压降实
FET
输入用来调整电流限。如
ILIM
MOSFET
偏置电源
+5V
驱动器供电，
电源的输出电流必须能够
V
DD
控制器、
控制器驱动
Buck
的输入产生
的负载电流。
Maxim
600kHz
116%
为关断状态。
FET
驱动器为关断状
±5A和±40mA
和
(V
DD
还需要一个外
MAX1615
+4.5V至+5.5V
AV
DD
LDO
LDO
专有的
的固定
时，
AVDD)
电
则为
IC
IIIfQQ
=+ +×+
BIAS VDD AVDD
其中
Q
G1
下的总栅极电荷，
5V
及
I
VDD
+ I
为
Q
G2
AVDD
典型应用电路
为流入
f
SW
V
DD
中
是开关频率。
()
GG
SW
及
MOSFET Q1及Q2在V
12
的静态电源电流，
AV
DD
自由运行的恒导通时间
Quick-PWM
恒导通时间、电流模式的调节器(图1)。这种架构利用输
出滤波电容的
压提供了
导通时间仅由一个单稳态来决定，其脉宽与输入电压成
反比而与输出电压成正比。而另一个单稳态则设置
的最小关断时间(典型值)。导通单稳态的触发条件为：
误差比较器为低；低边开关电流低于谷电流阀值；且最
小关断时间已过。
控制架构是一种带电压前馈的伪固定频率、
来作为检流电阻，因此，输出纹波电
ESR
斜坡信号。控制算法很简单：高边开关的
PWM
导通时间单稳态
控制器的核心部分是一个单稳态触发器，它设定了
PWM
高边开关的导通时间。这个快速、低抖动、可调节的单
稳态电路能够根据输入、输出电压的变化改变导通时间。
高边开关的导通时间与输入电压
，
压成正比：
VI R
tK
ON
其中
1)，R
导通电阻。这钟算法能产生近乎恒定的开关频率，尽管
没有固定频率的时钟发生器。恒定开关频率的好处有
两点：
，
1)
2)
开关周期)可通过
K (
DS(ON)Q2
可通过选择频率，避开噪声敏感频段(如
频段)。
电感纹波电流工作点保持相对恒定，简化了设计，并
易于对输出电压纹波进行预测。
()
=×
是
典型应用电路
+×
OUT LOAD DS ON Q
输入引脚的连接来选择(表
TON
成反比而与输出电
(VIN)
()
V
IN
中同步整流器Q2的
(图8)
2
455kHz
=
GS
PWM
300ns
(TON)
中频
12 ______________________________________________________________________________________
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
导通单稳态在
上有良好的精度(在
在
200kHz与300kHz
Electrical Characteristics
Electrical Characteristics
600kHz及450kHz
上约为
±10%)
表格中的规定，导通时间可能会
在一个更宽的范围内变化。例如，当频率设定为
表格规定的工作点
频率上约为
±12.5%
。如果工作条件远离
600kHz
，
时，如果输入比5V大得多，由于所需导通时间很短，实
际的运行频率要低将近
10%
。
恒导通时间仅确定了一个大致恒定的开关频率。
Electrical Characteristics
性损耗及高边
电感、两个
路
PCB
MOSFET
MOSFET
走线中的电阻等)随负载增加趋向于使开关频率升
表格中所保证的导通时间还受阻
开关延时的影响。阻性损耗(包括
、输出电容的
、输出和地线回
ESR
高。死时间效应增加了等效的导通时间，由于等效导通
时间中增加了一个或两个死时间，因而使开关频率降低。
只有在
PWM
模式下
(SKIP = VDD)
，在输出电压动态转变
期间，当电感电流在轻载或负的负载电流下发生反转时，
才会发生死时间效应。电感电流反转时，电感的感生电
动势使LX比正常情况下更早地变高，使开通时间延长了
一个DH前沿死时间。对于临界传导点以上的负载，不发
生死时间效应，实际开关频率为：
VV
+
OUT DROP
=
tV V
()
ON IN DROP
+
其中
V
DROP1
f
SW
为电感放电路径中的寄生压降之和——包括
同步整流器、电感及任何PC板中的电阻等；
充电路径中的电阻压降之和——包括高边开关
电路
中的
的开通时间(参见
、电感以及PC板电阻等；
Q1)
开通单稳态
(TON)
1
2
t
ON
部分)。
V
则为
DROP2
典型应用
(
为单稳态确定
自动跳脉冲模式
(SKIP = GND)
在跳跃模式
的自动切换(图2）。这种切换受一个比较器的影响，
PFM
(SKIP = GND)
中，在轻负载情况下将发生至
这个比较器在电感电流过零时关断低边开关。过零比较
器在同步整流
MOSFET (图8
检测电感电流。当
对于默认的
(
50mV
V
PGND
电流门限，此值为
典型应用电路
低于电流门限5%以下后
- V
LX
中的
2.5mV)
上差分
Q2)
，比较器将
集成式
拉低(图1)。这种方式使跳脉冲的
DL
工作模式之间的分界点，正好与连续及非连续电感
PWM
DDR
电源方案
与非跳脉冲的
PFM
电流工作方式之间的分界点(亦称为临界传导点)相重合。
PFM/PWM
切换点的负载电流——
I
LOAD(SKIP)
，等于峰－
峰纹波电流的一半，它是电感量的函数(图2)。此门限相
对恒定，只受输入电压
I
LOAD SKIP
=
()
其中K为导通时间比例因子(见表1)。例如，在图
应用电路
1µH
中
(K = 1.7µs、V
），跳脉冲转换发生在：
⎛
25 17
. .
VsHV
×
⎜
21
×
⎝
µ
的轻微影响：
(VIN)
VK
⎛
OUT IN OUT
⎜
⎝
2
OUT
⎞
12 2
µ
⎛
⎜
⎟
⎝
⎠
⎛
×
VV
⎞
⎟
⎜
⎠
⎝
L
= 2.5V、VIN= 12V及L =
- .5V
⎞
=
⎟
12
⎠
V
V
IN
168
.
⎞
⎟
⎠
典型
8
A
如果使用回转(软饱和)电感，则切换点发生在更低的值
上。当轻负载引起跳脉冲工作时，开关波形可能会表现
出更大的噪声且不同步，但这是一种常用的工作状态，
因为它在轻负载下具有高效率。
表
近似K因子误差
1.
TON SETTING
200
(TON = AV
(TON = OPEN)
(TON = REF)
(TON = GND)
DD
300
450
600
TYPICAL
FACTOR
(µs)
5.0 ±10 3.15
)
3.3 ±10 3.47
2.2 ±12.5 4.13
1.7 ±12.5 5.61
K-
K-FACTOR
ERROR
(%)
MINIMUM V
V
OUT
(h = 1.5, SEE THE
DROPOUT
PERFORMANCE
SECTION)
IN
= 2.5V
AT
MAX8550/MAX8551
______________________________________________________________________________________ 13
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
通过改变电感值，可在
电源方案
噪声及轻负载效率之间取得
PFM
较好的平衡。一般而言，低电感值可产生较宽的效率－
负载曲线，而高电感值则可产生较高的满负载效率(假设
线圈电阻保持固定)以及较低的输出电压纹波。使用高值
电感的代价是更大的物理尺寸及变差的负载瞬态响应，
尤其是在低输入电压时。
直流输出精度指标与误差比较器的门限有关。当电感处
于连续传导模式时，
MAX8550/MAX8551
调整输出纹波
的谷值，因此实际的直流输出电压要比触发电平高出输
出纹波的
I
LOAD(SKIP)
差比较器的门限高大约
MAX8550/MAX8551
低噪声强制
。在非连续模式
50%
，由于有斜率补偿，输出电压的调整点比误
)
1.5%
模式下
PWM
(SKIP = GND
。
强制
PWM
模式
(SKIP = AVDD)
以及
(SKIP = AV
仅限于
MAX8550)
，控制低边开关
I
导通时间的过零比较器被禁止。这迫使低边栅极驱动波
形始终与高边栅极驱动波形互补，因此电感电流在轻负
载时会发生反转，同时DH保持
制
模式的开关频率相当稳定。但以强制
PWM
V
OUT
工作也要付出一定代价，即：由于外部
电荷及开关频率，空载时的
与
20mA
之间。强制
PWM
偏置电流将保持在
V
DD
模式对于减少音频噪声、改善
的占空比。强
/ V
IN
MOSFET
PWM
负载瞬态响应以及提供电流吸收能力(以便输出电压的动
态调节)非常有用。
LOAD
DD
模式
的栅极
2mA
限流特性和最大负载能力与检流电阻、电感值及输入电
压有关。当与欠压保护电路一起使用时，这种限流方式
几乎可在所有环境下有效。
在强制
限制功能，以防
PWM
模式中，
buck
MAX8550/MAX8551
调节器输出在吸收电流时出现过量
的反向电感电流。反向限流阀值被设置为正电流限的
120%
用接在
，并在
ILIM
被调整时跟踪正电流限。限流阀值可
V
ILIM
引脚上的外部电阻分压器来进行调整。为保
证精度及足够的抗噪声干扰能力，建议分压器电流设定
在
<
2µA至20µA
限流阀值调整范围为
流阀值电压(从
ILIM与AV
，
50mV
默认值的逻辑门限大约为
之间。
25mV至200mV
PGND1至LX)等于ILIM
连接时，门限电压默认值为
DD
AVDD- 1V
。在可调模式下，限
上电压的
50mV
。
请仔细遵照PC板布局准则，以确保噪声及直流误差不会
破坏LX与
之间的差分检流信号。
GND
VIN - V
∆I
∆t
OUT
=
L
还具有负电流
。当
1/10
。切换至
I
PEAK
限制电流的
Buck
调节器
(ILIM)
谷电流限制
MAX8550/MAX8551 buck
种独特的“谷值”电流检测法，这种方法检测LX与
PGND1
电路
两端的压降，利用整流
中的
的导通电阻作为检流元件。如果检流信号幅
Q2)
度在谷电流限阀值以上，则不允许
调节器的电流限制电路采用一
MOSFET (即图8
PWM
典型应用
控制器启动新的
INDUCTOR CURRENT
ON-TIME0 TIME
周期(图4)。采用谷电流控制方式，实际的峰值电流将比
谷电流门限大出一个电感纹波电流的量。因此，精确的
14 ______________________________________________________________________________________
图
跳脉冲/非连续切换点
2.
I
LOAD
= I
/ 2
PEAK
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
TO PWM
CONTROLLER
(SEE FIGURE 1)
1.0V
LX
图
可调限流阀值
3.
I
PEAK
I
LOAD
INDUCTOR CURRENT
I
LIR
2
(POR)
LIMIT
LOAD
及软启动
：复位
0
图
谷值电流限制门限
4.
当
高于2V时，即启动内部上电复位
AV
DD
TIME
I
LOAD(MAX)
I
LIM(VAL) =
1 - x I
()
POR、UVLO
故障锁存器和软启动计数器；启动基准电路；并为
调节器的工作做好准备。在
前，
AV
欠压锁定
DD
(UVLO)
AV
DD
达到
4.25V (
典型值)以
电路阻止开关动作。锁定状
buck
MAX8550/
MAX8551
集成式
REF
ILIM
- 1V
V
DD
DDR
R
A
R
B
态下，控制器将DH拉低，如果
止
(OVP/UVP = REF或GND
及关断放电功能开启
OVP
则强制DL为高。有关
表3。当
AV
DD
高于
(OVP/UVP = AV
OVP/UVP
时，控制器即启动
4.25V
C
REF
C
ILIM
OVP
），则保持DL为低；如果
电源方案
及关断放电功能被禁
或
OPEN)
及关断设置的细节请参见
DD
buck
调节器
与内部软启动。
调节器的内部软启动在启动时使电流限逐渐增加，
Buck
以减少输入浪涌电流。
MAX8550/MAX8551
的软启动分
为5个阶段：第一阶段，控制器将电流限限制在总电流限
的
上。如果输出未在
20%
动进入第二阶段，电流限再增加
直至
后达到最大电流限，或输出达到额定调整电压，
1.7ms
以先到者为准。增加一个与外部
可为
LDO
容来实现。当
SS
内部电路输出
斜坡电压使
上升，直至SS接近
调节器输出增加连续可调的模拟软启动功能。
buck
部分的软启动可通过在SS引脚与地之间连接一个电
SHDNB
电容被放电。当
4µA
被驱动为低，或当
SHDNB
电流(典型值)对SS电容充电。SS上的
VTT及VTTR
时达到整个电流限。在启动期间
1.6V
内达到稳定，则软启动自
425µs
。此过程一直重复，
20%
电阻相并联的电容，
ILIM
热关断时，
LDO
被驱动为高或过热状态解除后，
两路输出的限流比较器门限线性
降低电流限，可限制启动时的浪涌电流，这在驱动容性
负载时尤其有用。选择合适的SS电容来设置软启动时间
窗口。使SS浮空则关闭软启动功能。
MAX8550/MAX8551
，
______________________________________________________________________________________ 15
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
电源方案
Power-OK (POK1)
是一个窗口比较器的漏极开路输出，这个比较器连
POK1
续监视
软启动期间，
输出电压进入由FB设置的稳定电压的
POK1
以上，
10%
障条件都会将
AV
DD
得到逻辑电平的输出信号，可在
一个外部上拉电阻，一个
用。请注意，
及与
VTTS及VTTR
输出。当
V
OUT
POK1
即变为高阻抗。如果
MAX8550/MAX8551
POK1
电源降低到1V以下，使故障锁存器清除为止。要
POK1
SHDNA
被拉低。当数字软启动终止后，只要
拉低，直到通过触发
窗口比较器与过/欠压保护检测器以
的状态无关。
为低以及在
±10%
从稳定电压下降或升高
V
OUT
即将
POK1
POK1与AV
的电阻即适用于大多数应
100kΩ
调节器的
buck
范围内，
拉低。任何故
SHDNA
之间连接
DD
MAX8550/MAX8551
SHDNA
SHDNA
器部分进入低功率模式(参见
表)。
故障。
当输出放电被启用
及
且
个内部连接到地的
过
被关闭，但参考仍保持有效以提供精确的门限。一旦输
出电压低于
从而可有效地将
输入用于控制
SHDNA
SHDNB
V
OUT
OUT
也用来复位故障信号，例如过压或欠压
(OVP/UVP = AV
被拉低时，或
下降至稳定值的
10Ω
输入)。当输出放电时，DL被拉低且
0.3V，MAX8550
buck
调节器，用于使IC的
buck
Electrical Characteristics
DD
被启用
UVP
以下时，
70%
开关为
输出及LX箝位至地。
(OVP/UVP = AVDD)
调节器的输出放电(通
buck
即关断参考并将DL拉高，
与输出放电
或开路)且
MAX8550
PWM
buck
即通过一
或将
调节
SHDNA
控制器
当输出放电被禁用时
不主动对
况下，
定。
Buck
设定的放电模式。
对于
MAX8551，OVP/UVP
开启输出放电功能(参见表3)。
输出放电，DL驱动器保持为低。在此种情
buck
输出的放电速度由负载电流及其输出电容决
buck
调节器在启动时检测并锁定由
(OVP/UVP = REF或GND
OVP/UVP
在内部被连接至
SHDNB与STBY
SHDNB
IC
Characteristics表)
高阻抗。
STBY
STBY
输入，故即使当
输出亦无效。
对应于
的线性稳压器部分进入低功率模式(参见
是一个高有效输入，用来单独关断
为高时，
VTT及VTTR
。当
为高阻抗。
VTT
SHDNB
输出，当被拉低时，可使
SHDNB
为高时，如果
为低时，
输入可超越
STBY
STBY
VTT及VTTR
Power-OK (POK2)
是一个窗口比较器的漏极开路输出，这个比较器连
POK2
续监视
当
SHDNB
REFIN
V
VTTS
以上时，
10%
逻辑电平输出，可在
拉电阻，一个
输入和
VTTS
为低时，
设置的稳定电压的
或
V
VTTR
VTTR
POK2
从
REFIN
MAX8550/MAX8551将POK2
POK2与AV
的电阻即适用于大多数应用。
100kΩ
输出。当
被拉低。只要输出电压不超出由
±10%
所设定的稳定电压上升或下降
REFIN
范围，
DD
即为高阻抗。当
POK2
之间连接一个外部上
），控制器
引脚所
，永久地
REF
Electrical
输出。当
VTT
SHDNB
为高，则
低于
拉低。要得到
0.8V
VTT
，或
为
表
关断及待机控制逻辑
2.
STBY SHDNA SHDNB BUCK OUTPUT VTT VTTR
GND AV
GND AV
AV
DD
GND GND AV
GND GND GND OFF OFF OFF
16 ______________________________________________________________________________________
AV
DD
DD
DD
AV
DD
GND ON OFF OFF
AV
DD
DD
ON ON ON
ON OFF ON
OFF ON ON
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
电流限制
为一个线性稳压器，它将输入
VTT
电压的一半。
可吸收及供出至少
VTT及VTTR
任意一路输出到达电流限时，输出将从电压调节变为电
流调节。
的反馈点在
VTT
1.5A
的电流限典型值分别为
(VTT LDO及VTTR
(VTTI)
输入上(图1)。
VTTS
的连续电流以及3A的峰值电流。
±5A与±40mA
调整为
缓冲器
V
REFIN
VTT
。当
)
故障保护
MAX8550/MAX8551的buck
保护功能。选择
用故障保护功能，如表3所示。启用后，控制器连续监视
输出上的欠/过压故障。
当输出电压上升到额定值的
并且
OVP
即置位故障锁存器，关断
低而将DL拉高。同步整流
的
Q2)以100%
输出箝位至地。请注意，迅速将DL锁定为高会使输出电
压略微摆向负压，这是由于在
电路中的能量的缘故。如果负载不能容忍负电压，则可
在输出端接一个功率肖特基二极管来充当反极性箝位。
通过触发
器并重启控制器。当
被禁用(表3)。
OVP
输出不具有过压保护。
OVP/UVP
被使能
SHDNA
(OVP/UVP = AV
的占空比导通，迅速将输出电容放电并将
或降低
OVP
控制器具有过压及欠压故障
引脚的连接方式，可启用或禁
过压保护
以上(仅限于
116%
或开路)，
DD
控制器，并立即将DH拉
PWM
MOSFET (图8
发生时储存在输出
OVP
到1V以下可清除故障锁存
AV
DD
OVP/UVP与REF或GND
仅用于
buck
输出。
MAX8550)
典型应用电路
VTT及VTTR
(OVP)
电路
OVP
中
LC
连接时，
，
集成式
DDR
电源方案
欠压保护
当输出电压下降至稳定电压的
，控制器即置位故障锁存器并开始放电模式(参见
UVP
断及输出放电
典型应用电路
器
(
在启动或
被忽略。触发
锁存器并重启控制器。当
接时，
输出不具有欠压保护。
VTTR
MAX8550/MAX8551
来监视IC的
压器
(VTT)
MAX8551的buck
传感器即置位故障锁存器，将
OVP/UVP
结温下降
以下可重启控制器。如果IC的
的芯片温度超过
阻态，当这部分芯片的温度下降
热故障保护电路独立工作，例如，如果
并触发其热故障保护，则
部分)。当输出电压下降至
中的
SHDNA
UVP
15°C
上升沿后的至少
SHDNA
被禁用(表3)。
调节器部分，另一个则用来监视线性稳
buck
与基准缓冲输出
调节器部分的结温超过
设置如何都用放电模式来关断
后，通过触发
+160°C
打开，将
Q2)
或降低
AV
OVP/UVP
UVP
具有两个热故障保护电路。一个用
SHDNA
，则
VTT及VTTR
调节器仍能继续工作。
buck
以下时，如果启用
70%
0.3V
输出箝位至地。
buck
10ms内(
到1V以下可清除故障
DD
保持开路或与
仅用于
buck
(VTTR)
VTT及VTTR
。当
+160°C
拉低，且无论
POK1
buck
或降低
后重新启动。两个
15°C
VTT
(UVP)
关
，同步整流
最小值
输出。
) UVP
GND
VTT
连
及
热故障保护
MAX8550/
时，温度
控制器。在
到
AV
调节器部分
关断，进入高
输出过载，
DD
1V
MAX8550/MAX8551
表
3. OVP/UVP
OVP/UVP DISCHARGE UVP PROTECTION OVP PROTECTION
AV
DD
OPEN
REF
GND
故障保护
Yes.
DL forced high when SHDNA and
SHDNB are low.
Yes.
DL forced high when SHDNA and
SHDNB are low.
No.
DL forced low when SHDNA is low.
No.
DL forced low when SHDNA is low.
______________________________________________________________________________________ 17
Discharge sequence activated. DL
forced high when shut down.
Discharge sequence activated. DL
forced high when shut down.
Enabled.
DH pulled low and DL forced high.
Disabled.
Enabled.
Disabled. Disabled.
DH pulled low and DL forced high.
Enabled.
Enabled.
Disabled.
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
____________________________
在选择开关频率及电感工作点(纹波电流比或
应严格地确定
载电流
(I
LOAD
buck
。主要的设计折衷是要选择一个合适的开
)
电源方案
调节器的输入电压范围
设计步骤
LIR)
及最大负
(VIN)
关频率及电感工作点，以下为除此之外的其他四个设计
要素：
输入电压范围。最大值
•
下的电压，最小值
(V
(V
IN(MIN)
IN(MAX)
)
必须考虑最坏情况
)
必须考虑接插件及保险丝
上的压降。如果可能，选择较低的输入电压将获得较
高的效率。
最大负载电流。有两个值需要考虑。峰值负载电流
•
(I
输出电容选择、电感饱和指标以及限流电路的设计。
MAX8550/MAX8551
连续负载电流
容、
开关频率。此项选择决定器件尺寸与效率之间的折衷。
•
由于
决定瞬时器件应力及滤波要求，并由此而决定
)
PEAK
决定热应力并因此而决定输入电
)
LOAD
V
MOSFET
MOSFET
(I
、及其他关键发热器件的选择。
的开关损耗正比于频率和
2
，因此最
IN
佳频率很大程度上取决于最大输入电压。最佳频率也
因时而异，
MOSFET
技术的迅速提高使得更高工作频
率成为可能。
电感工作点。此项选择需折衷考虑：尺寸与效率；瞬
•
态响应与输出纹波。低电感值可提供更好的瞬态响应
及更小的物理尺寸，但也会导致更低的效率和更高的
输出纹波，因为纹波电流增加了。最小的实用电感值
使电路工作于临界传导模式的边缘(此时电感电流在最
大负载下每一周期刚好到零)。低于此值的电感将不会
带来进一步的尺寸方面的好处。最佳工作点通常具有
20%至50%
SKIP
的纹波电流。当发生跳脉冲时(轻载，且
为低)，电感值也决定了发生
PFM/PWM
切换时的
负载电流值。
设置输出电压
预置的输出电压
MAX8550/MAX8551
无需外部元件(图5)。连接FB至
出，连接FB至
至
选择固定的
OUT
的双工作模式允许选择常用电压而
可获得固定
GND
AV
为固定的
DD
0.7V
输出。
输出，或直接连接
1.8V
以前，
(Buck)
2.5V
FB
输
用FB引脚上的电阻分压器来设置
调节器的输出电压
Buck
调节器输出电压可用一个电阻分压器在
Buck
之间进行调节(图6)。
固定参考电压
其中
V
FB
终端电源输出
可将
VTT
为
V
REFIN
可将
VTTS
大值为
V
I
x 0.3Ω (
VTT
终端参考电压
FB
REF (2.0V)
0.1V
(0.7V)
VV
OUT FB
为
0.7V，R
V LIR I R
RIPPLE LOAD MAX ESR
(VTT)
输出直接与
。第二种，从
/ 2
VTT
- V
VTTI
最大)。
(VTTR)跟踪1/2 V
AMPLIFIER
MAX8550/MAX8551
。可调输出电压为：
⎛
R
=+
及
R
C
C
⎜
R
⎝
D
如图6所示，
D
=× ×
设置
VTT及VTTR
可用两种不同的方法来设置。第一种，
输入连接，强制将
VTTS
VTT
调整成高于
DROPOUT
TO
ERROR
V
，其中
REFIN
TA= +85°C时V
REFIN
(V
OUT
0.7V至5.5V
调整FB至一个
⎞
V
RIPPLE
+1
⎟
⎠
()
2
V
RIPPLE
电压
VTT
为：
(LDO)
调整
连接一个电阻分压器到
的电压。
/ 2
的最
VTT
DROPOUT
。
MAX8550/
MAX8551
OUT
1.8V
(FIXED)
2.5V
(FIXED)
)
=
图
双模式反馈解码器
5.
18 ______________________________________________________________________________________
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
V
OUT
R
C
R
D
电感选择
C
OUT
(Buck)
MAX8550/
MAX8551
图
利用电阻分压器设定
6.
PGND1
GND
OUT
LX
DL
FB
V
OUT
L
Q2
电感量和开关频率及电感工作点的关系由下式决定：
VVV
-
()
L
例如：当
= 600kHz、30%
f
SW
L
=
V f I LIR
I
LOAD(MAX)
=
12 600 12 0 3
OUT IN OUT
×× ×
IN SW LOAD MAX
()
= 12A、VIN= 12V、V
纹波电流或
VV
. (
25 12
V kHz A
.
×××
LIR = 0.3
- 2.5V)
时，有：
≈
OUT
1
µ
= 2.5V
H
找一个直流电阻尽量小，并能安装到规定空间内的低损
耗电感。尽管铁粉芯电感价格便宜且能很好地工作至
200kHz
够大，在峰值电感电流
大多数电感厂商都提供具有标准值的电感，例如
1.5µH、2.2µH及3.3µH
，但铁氧体芯电感仍然是最佳选择。磁芯必须足
下不应饱和：
(I
)
PEAK
LIR
II
=+
PEAK LOAD MAX
⎛
1
⎜
()
⎝
⎞
⎟
⎠
2
1.0µH
等。也可考虑非标值，以便在整
集成式
DDR
个输入电压范围内取得最佳折衷的
电源方案
。如果使用回转电
LIR
感(空载电感量随电流增加线性降低)，则应按照适当调
整后的电感量来估计
LIR
。
输入电容选择
输入电容必须能够承受供应开关电流所需的纹波电流
）：
(I
RMS
当
VIN= 2 x V
II
=
RMS LOAD
OUT
时
具有最大值
I
RMS
VVV
OUT IN OUT
-
()
V
IN
I
/ 2
LOAD
数应用，更愿意选择非钽电容(陶瓷、铝电解、
OSCON等)
，因为它们能有效地抑制上电时的浪涌电流，
这是输入端串有机械开关或接头的系统的一个典型问题。
如果将
MAX8550/MAX8551
用作两级功率变换系统的第
二级，则可使用钽输入电容。在任何配置中，所选电容
在
输入电流的作用下温升都应低于
RMS
10°C
高的可靠性及寿命。
输出电容选择
输出滤波电容必须具有足够低的等效串联电阻
满足输出纹波及负载瞬变要求，同时也必须具有足够高
的
来满足稳定性要求。
ESR
对于处理器核电压转换器，或其他需要应付剧烈的瞬态
、
负载的应用，输出电容的尺寸取决于所需的
态负载的作用下，它不应使输出跌落的过低。忽略因容
量有限而导致的电压跌落：
V
R
≤
ESR
在没有很大及快速负载瞬变的应用中，输出电容的大小
常常取决于需要多大的
R
波。降压控制器的输出纹波电压大约为总电感纹波电流乘
以输出电容的
、
。因此，满足纹波指标的最大
R
ESR
R
≤
ESR
I LIR
LOAD MAX
STEP
∆
I
LOAD MAX
()
来保持可接受的输出电压纹
ESR
V
RIPPLE
×
()
(Buck)
。对于大多
POS
，以获得较
(Buck)
，以
(R
)
ESR
，在瞬
R
ESR
为：
R
ESR
MAX8550/MAX8551
或
______________________________________________________________________________________ 19
w
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
实际的电容值要求与
以及电容器的化学特性有关。故通常是按
标而不是按电容值来选择电容(对于钽电容、
聚合物电容以及其他电解电容都是如此)。
当使用陶瓷电容这样的低容值滤波电容时，其大小通常
根据负载瞬变期间，
准则来确定。一般而言，只要容量增加到满足过冲要求，
则负载上升沿处的下冲也不会有问题(参见
中的
V
SAG
具有较高的
定性要求
DDR
与
V
SOAR
零点，它可能会影响整体稳定性(参见
ESR
部分)。
电源方案
及满足该
ESR
及
V
计算公式)。但低容值滤波电容一般
SAG
V
SOAR
所需的物理尺寸，
ESR
及电压指
ESR
OSCON
不超出容许范围这一
瞬态响应
稳定性要求
对于
MAX8550/MAX8551
Quick-PWM
开关频率的位置。不稳定边界由下式给出：
其中：
:
here
如果
C
OUT
所示，则其
对于典型的
190kHz
150µF/4V Sanyo POS
零点频率为
为确保稳定，请不要未加考虑地将高容值陶瓷电容直接
连接在反馈检测点。大陶瓷电容具有较高的
率，因此容易引起异常的不稳定工作。不过，这个问题
很容易解决，只需将电容放置在反馈点下游数英寸之外
即可，反馈点应尽可能靠近电感。
工作的不稳定性以两种相关但明显不同的方式表现出来：
双脉冲和不稳定的快反馈环。双脉冲的产生是由于输出
上的噪声，或由于
够的电压斜坡。这能“欺骗”误差比较器在经过
最小关断时间后立即触发一次新的周期。
，最好低于
控制器，稳定性取决于
f
f
ESR
=
f
ESR
由多个相同的电容组成，如图
与单个电容的
f
ESR
600kHz
42kHz
应用，
100kHz
电容来提供
，很好地处于稳定边界内。
太低而没有在输出信号中产生足
ESR
SW
≤
π
××
π12
f
ESR
ESR
。典型应用中我们使用两只
RC
ESR OUT
值相等。
零点频率必须远远低于
12mΩ (最大)的R
零点相对于
ESR
典型应用电路
8
ESR
400ns
部分
稳
ESR
零点频
的
双脉冲虽不具有破坏性但很恼人，除了增加输出纹波外
没有其他更坏的后果。然而，它可能预示着由于
不足，环路可能没有稳定。不稳定的控制环在经历了输
、
入或负载阶跃后会在输出上产生振荡。这种振荡通常会
被衰减下来，但它可能会使输出电压超出或低于容限。
检查稳定性最简单的方法是，施加一个快速的零到满负
载瞬变，并仔细观察输出电压纹波的包络，检查它的过
冲和振铃。同时用一个交流电流探头监视电感电流也很
有帮助。阶跃响应引起的上/下冲之后的振铃不应让它超
过一个周期。
输出电容选择
VTT
对于最高至
定
大约
定。为了保证该电容在调节器的带宽范围内表现为容性，
应选择低
由于增益带宽也受输出
电流增加而增加，故如果负载电流超过
必须大于
电容亦可小于
容及输出电容的最大
，
其中
给出：
当这些稳定条件满足后，如有必要，还可另外增加一些
电容(包括电解及钽电容等)和陶瓷电容并联来进一步降
低噪声或纹波。
输出。此电容值将调节器的单位增益带宽限制在
VTT
700kHz (
ESR和ESL
60µF
应是单位增益带宽频率下的值，该频率由下式
R
ESR
的负载，需要用最小
±1.5A
典型值)，以便有足够的相位余量来保证稳
的陶瓷电容，这一点非常重要。
跨导的影响，
FET
，但如果最大负载电流小于
。通常，可按下列公式来选择最小电
60µF
：
ESR
CF
OUT MIN
Rm
ESR MAX
f
GBW
=×
60
_
_
=×
µ
=×
5
Ω
40
C
OUT
I
I
LOAD
I
LOAD
.
15
60µF
FET
1.5A
LOAD
.
15
A
.
15
A
A
1.5A
的
ESR
(LDO)
的电容来稳
跨导随负载
，输出电容
，则输出
20 ______________________________________________________________________________________
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
输出电容选择
VTTR
缓冲器是
VTTR
跨导。因此其补偿电容可以更小，
要负载电流高达
最小电容值的陶瓷电容
在
与模拟地平面之间。
VTTR
VTT与VTTR
出电压都以同一
了限制
上的纹波/噪声量，或限制负载瞬变时电压的
VTTI
下降幅度。通常
调节器的缩小版，具有小得多的输出
VTT
可以更大。对于需
ESR
±20mA
输出级均由同一
REFIN
VTTI
的典型应用，建议使用具有
(R
< 0.3Ω)
ESR
VTTI
VTTI
输入为基准。
被连接到
。应将此电容连接
输入电容选择
输入供电，它们的输
VTTI
调节器的输出，上面
buck
已经具备了大值电容。但还是需要一个至少
电容，并使其尽可能靠近
或从
引脚到电源的走线较长，具有明显的阻抗，此
VTTI
电容值必须相应增大。另外，为防止
合到
REFIN
REFIN
直接接至
输入，并因此而带来潜在的环路不稳定性，
引脚最好从单独的低阻抗直流源上接出，而不要
输入。如果不可避免，则可增加
VTTI
上的旁路电容量，同时在
引脚。如果负载电流更大，
VTTI
VTTI
引脚上再增加另外的旁
REFIN
路电容。
(LDO)
1µF
(LDO)
旁路电容是为
的陶瓷
10µF
反射噪声被耦
输入
VTTI
集成式
方式的不同，高边
损耗成分。低边
MOSFET
MOSFET
作为一个零电压开关工作，故
DDR
与低边
电源方案
MOSFET
其损耗主要为：
沟道传导损耗
•
体二极管传导损耗
•
栅极驱动损耗
•
P
LSCC
利用
T
J(MAX)
PIVtf
其中
f
为体二极管的正向压降，
V
F
为开关频率。由于是零电压开关工作，故低边
SW
⎛
=
⎜
⎝
下的
=×××2
LSDC LOAD F DT SW
栅极驱动损耗主要源于对输入电容
(P
LSCC
(P
LSDR
-
R
DS(ON)
(P
V
)
LSDC
):
OUT
V
IN
：
)
⎞
××1
⎟
⎠
2
IR
LOAD DS ON
为死时间
t
DT
的充放电，该损
)
(C
ISS
耗分布于栅极驱动器的平均上拉及下拉电阻
及
MOSFET
的内部栅极电阻
R
GATE
上。驱动功耗由
(≈2Ω)
下式计算：
具有不同的
()
(≈30ns)
MOSFET
R
(≈1Ω)
DL
MAX8550/MAX8551
，
以
选择
(Buck)
MOSFET
MAX8550/MAX8551
MOSFET
利用外部、逻辑电平、N沟道
来充当开关元件，其关键参数包括：
导通电阻
(R
最大漏－源电压
输入电源
栅极电荷
应选择在
20%
(QG, QGD, QGS)
V
GS
DS(ON)
。
= 4.5V
：越低越好；
)
：应至少高出高边
(V
)
DSS
：越低越好；
下具有额定
R
DS(ON)
MOSFET
的
MOSFET
漏极
。作
为一个效率与成本之间的很好的折衷，可选择在额定输
入电压及最大输出电流下传导损耗等于开关损耗的高边
MOSFET (
会因为高边
如下所述)。对于低边
MOSFET
导通所引起的
MOSFET
dV/dt
会导致直通电流而使效率下降。具有较低
MOSFET
具有较高的
dV/dt
承受力。
，应保证其不
而错误导通，这
GS
比的
QGD/Q
对于合理的热管理设计，必须在预期的最大工作结温、
最大输出电流以及最坏情况下的输入电压下计算功耗。
对于低边
MOSFET
MOSFET，V
IN(MIN)
，最坏情况为
或
V
IN(MAX)
都是最坏情况。由于工作
V
IN(MAX)
。对于高边
HSCC
)
2
)
)
PCVf
=× ××
LSDR ISS GS SW
高边
MOSFET
沟道传导损耗
•
开关损耗
•VI
驱动损耗
•
高边
(
MOSFET
用作占空比控制开关，具有以下主要损耗：
(P
(P
HSSW
(P
HSDR
没有体二极管传导损耗，因为该二极管不
导通)：
V
OUT
P
HSCC
利用
T
J(MAX)
PVIf
HSSW IN LOAD SW
=× ×
V
下的
R
DS(ON)
IR
IN
LOAD DS ON
：
=× ××
R
GATE
RR
2
+
GATE DL
()
QQ
+
GS GD
I
GATE
______________________________________________________________________________________ 21
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
其中
I
GATE
其中
R
DH
1Ω)，且R
PQVf
HSDR G GS SW
其中
V
GS
留出大约
及低边
MAX8550/MAX8551
上所造成的损耗，这种损耗在
DDR
为DH驱动器平均输出电流，按下式计算：
I
GATE ON
为高边
20%
MOSFET
MOSFET
为
GATE
=×××
= VDD= 5V
的额度，其中包括由于
体二极管反向恢复电荷在高边
很好的规定。参照
电源方案
25
.
=
()
RR
驱动器的导通电阻(典型值为
MOSFET
的内部栅极电阻
。除上述损耗外，还应为其他损耗
MOSFET
数据资料中的热阻规范，利
V
+
DH GATE
RR
MOSFET
MOSFET
(≈2Ω)
R
GATE
GATE DH
数据资料中没有
：
+
输出电容
MOSFET
用上面得出的功耗，可计算出保证器件工作在预期的最
大结温范围内所需要的PC板面积。为减少由开关噪声所
引起的
一个
关转换速度。增加串联电阻会增加
此需确信这不会使
，可在高边开关漏极与低边开关源极之间增加
EMI
陶瓷电容，或在DH及DL上串联电阻来减慢开
0.1µF
MOSFET
MOSFET
过热。
MOSFET
阻尼电路
的功耗，因
快速开关转换会产生振铃，因为开关节点上的寄生电感
和电容形成谐振电路。这种高频振铃发生在LX的上升及
下降转换阶段，会影响电路的性能并产生
。为减少这
EMI
种振铃，可在每个开关的两端增加一个串联RC阻尼电路。
以下为选择阻尼电路串联RC值的简单步骤：
用一个示波器探头测量
1)
并观察振铃频率
找到一个可将振铃频率降低一半的电容(电容连接在
2)
LX至PGND1
约为上述电容的
C
PAR
再按下式来估算电路的寄生电感
3)
；
f
R
之间)，然后估算电路的离散电容
1/3
V
。
LX
至
PGND1
(L
之间的信号，
：
)
PAR
(C
(Buck)
。
)
PAR
再按下式来估算临界阻尼电阻
4)
fRx L
。可上下调整该电阻以获得满意的阻尼及峰
PAR
(R
SNUB
)：R
SNUB
= 2π x
值电压飘移。
电容
5)
(C
阻尼电路的功耗
SNUB
应至少为
)
(P
RSNUB
的2至4倍才有效。
C
PAR
主要由电阻耗散，可按下式
)
计算：
2
的功率
R
SNUB
其中
PCVf
RSNUB SNUB IN SW
为输入电压，
V
IN
=××
为开关频率。按照特定应用所
f
SW
要求的降额幅度，根据算出的功耗来选取
指标。
MAX8550/ MAX8551
中的
应采用
数，并考虑到
的导通电阻
Q2)
MOSFET
R
利用低边
(R
DS(ON)
MOSFET (
检测电流。在计算电流限时，
)
数据资料中最坏情况下的最大
会随温度上升，应再增加一定的余
DS(ON)
量。一个通用的规律是：温度上升
设置电流限
电阻增加
1°C
(Buck)
典型应用电路
DS(ON)
0.5%
参
。
R
最小电流限制门限必须足够大，以便电流限位于容差范
围的最小值时仍能支持最大负载电流。电感电流的谷值
为
I
LOAD(MAX)
II
LIM VAL LOAD MAX
其中
I
LIM(VAL)
通电阻
减去一半纹波电流，故：
I LIR
⎛
LOAD MAX
⎜
⎝
()
2
() ( )
-
等于最小谷值电流限制门限电压除以Q2导
(R
DS(ON)Q2
）。连接
ILIM至AV
DD
可获得
>×
⎞
⎟
⎠
50mV
的
默认设置。在可调模式中，谷值电流限制门限精确地等
于
器，并将
外部
上电压的
ILIM
ILIM
250mV至2V
1/10*
。从
REF至GND
连接一个电阻分压
与中心抽头连接，即可对门限进行调整。
的调节范围对应于
25mV至200mV
的谷
值电流限制门限。在调节电流限时，可使用1%容差的电
阻及大约
的分压器电流，以免给谷值电流门限带来
10µA
显著的误差。
L
=
PAR
22 ______________________________________________________________________________________
22π
()
1
×
fC
×
R PAR
在负向，可调电流限典型为
*
ILIM
上电压的
-1/8
。
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
折返式电流限制
作为另外一种选择，如果没有
折返式限流功能。折返式限流可减少外部器件的功耗，
因此能够忍受无限期的过载和短路，过载或短路故障解
除后还可自动恢复。要实现折返式限流，可从
连接一个电阻(图7及
ILIM
设置可调电流限的电阻分压网络仍然保留
图7所示。
以下为R4、R5及R6的计算步骤：
计算输出电压为额定值时，
1)
V
ILIM(NOM)
VI
ILIM NOM LOAD MAX
2)从15%至40%
计算输出电压短路时
3)
按下式计算R4：
4)
：
=× ×
() ()
MAX8550/
MAX8551
10 1
选取一个折返百分比，
VPV
ILIM V FB ILIM NOM() ( )
0
R
4
典型应用电路
×
R
DS ON Q
()
(0V)
=×
VV
2
-
=
REF
ILIM
锁定功能，则可使用
UVP
上所需的电压，
ILIM
2
PFB
的电压
10
ILIM V
0
()
A
µ
C
REF
V
ILIM(0V)
R4
R6
中的
R6)
(R4与R5)
⎛
LIR
-
⎜
2
⎝
；
：
V
OUT
R5
V
OUT
，用于
⎞
⎟
⎠
到
，如
集成式
5) R 5与R6
然后，R6可按下式计算：
6)
7) R5
的并联电阻(用
R
R
6
=
⎡
VV V R
OUT ILIM NOM ILIM V
()
⎢
⎢
VVR
⎢
()
()
⎣
为：
VRR
-- 4-
()
() ()
ILIM NOM ILIM V
R
DDR
表示)计算如下：
R56
⎛
V
2
=
OUT
5
=
⎜
A
10
µ
⎝
4 5
××
() ()
−
RR
656
×
RR
656
-
电源方案
⎞
R56
- 4
⎟
⎠
6
0
×
0
56
⎤
×
⎥
⎥
⎥
⎦
自举电源二极管及电容的
选择
(Buck)
低电流肖特基二极管，例如由
提供的
结电容较大的大功率二极管，因为它会将
压充高，乃至超过6V极限。自举电容应在
之间选取，取决于输入及输出电压、外接元件与PC板布
局。自举电容应尽可能大，以免它被充至过高电压，同
时还应足够小，以便在低边
充分充电，低边
作占空比时(也就是输入电压最小时)。此外，还应确保
自举电容不会因放电而使电压跌落到无法充分打开高边
栅－源电压
CMDSH-3
MOSFET
的程度，以保证足够小的导通电阻。这个最小
，可很好地适应大多数应用。不要使用
MOSFET
=
()
由下式决定：
)
(V
GS(MIN)
VVx
GS MIN DD
Central Semiconductor
BST到LX
0.1µF至4.7µF
MOSFET
的最小导通时间发生在最大工
的最小导通时间内
Q
G
C
BOOST
公司
的电
MAX8550/MAX8551
图
折返式电流限制
7.
GND
______________________________________________________________________________________ 23
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
1.25V
1.25V
MAX8550/MAX8551
POK1
POK2
/
±1.5A
VTTR
/
10mA
100kΩ
VTT
R2
DDR
10µF
C4
60µF
R3
100kΩ
C10
0.22µF
R5
20kΩ
R6
41.2kΩ
电源方案
C2
C6
1µF
C9
3.9nF
VTTI
VTT
VTTS
PGND2
VTTR
OVP/UVP
POK
SKIP
TON
GND
SS
REF
R4
187kΩ
ILIM
FB
OUT STBY
REFIN
MAX8550
C1
0.01µF
AV
V
V
BST
DH
PGND1
SHDNA
SHDNB
C3
1µF
DD
R1
10Ω
DD
D1
CMOSH-3
IN
C7
0.22µF
LX
DL
C5
4.7µF
C8
2 x 10µF
Q1
IRF7821
N-CHANNEL
30V, 9mW
L1
TOKO FDA1254-1R0M
1.0µH, 21A, 1.6mΩ
Q2
IRF7832
N-CHANNEL
30V,5mW
ON
OFF
C14
470µF
(OPTIONAL)
5V
BIAS
SUPPLY
(4.5V TO 28V)
V
IN
C12
150µF
C11
150µF
C11, C12 (150mF, 4V,
25mW, LOW-ESR POS
CAPACITOR (D2E)
SANYO 4TPE150M
C13
1µF
2.5V
/
12A
图
典型应用电路
8.
其中
为自举电容值，
V
DD
为5V，
Q
G
C
BOOST
为高边
为
MOSFET
的总栅极电荷，
典型应用电路
中的
C
C7 (图8)
BOOST
。
电感纹波电流也影响器件的瞬态响应——尤其当
差值较小时。低值电感允许电感电流更快地摆动，
V
OUT
补足输出滤波电容上因负载突增而被抽走的电荷。
24 ______________________________________________________________________________________
瞬态响应
(Buck)
VIN-
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
输出跌落量也与最大占空比有关，根据导通时间和最小
关断时间计算如下：
V
=
SAG
2
CV
其中
t
OFF(MIN)
从表1中选取。
K
⎡
LI
×
∆
LOAD MAX
×
OUT OUT
2
⎢
() ()
⎣
⎡
VV K
()
IN OUT
⎢
⎢
⎣
为最小关断时间(参见
VK
×
-
OUT
V
V
IN
IN
×
+
+
t
OFF MIN
t
Electrical Characteristics )
()
OFF MIN
⎤
⎥
⎦
⎤
⎥
⎥
⎦
，
当负载从满载到空载瞬变时，由电感的储能所引起的过
冲可按下式计算：
IL
∆
V
SOAR
LOAD MAX
=
CV
××
2
OUT OUT
____________________________
2
()
×
应用信息
压差性能
(Buck)
连续传导工作模式下，输出电压的调节范围受限于不可
调节的最小关断时间单稳态。为获得最佳的压差性能，
可使用较慢
(200kHz)
的开通时间设置。工作于低输入电
压时，极限占空比必须根据最坏情况下的导通和关断时
间来计算。制造容差及内部传导延时将给
TON K
因子引
入误差，此误差在较高频率上更为明显(参见表1)。请注
意，过于接近压差条件工作的
态响应，常常需要使用很大尺寸的输出电容(参见
骤
中的
V
SAG
计算公式)。
当最小关断时间内电感电流的下降量
间内的上升量
∆IUP/ ∆I
DOWN
持平时，即达到极限压差点。比值
(∆IUP)
表示控制器拉高电感电流以响应增加负载
调节器具有较差的瞬
buck
(∆I
DOWN
设计步
与开通时
)
h =
的能力，它必须总是大于1。当h接近于1时——即最小压
差点，电感电流不能在每个开关周期内增加同样多的量，
将极大地增加，除非使用更多的输出电容。
V
SAG
合理的最小h值为
，但亦可上下调整，以便在
1.5
V
SAG
、
输出电容及最小工作电压之间取得更好的平衡。对于给
定的h值，最小工作电压可按下式计算：
集成式
其中
V
见
导通时间单稳态
Characteristics，K
时取
h = 1
如果计算出的
DROP1
。
与
V
V
DDR
为充、放电路径上的寄生压降(参
DROP2
IN(MIN)
部分)，
(TON)
从表1中选取。计算绝对最小输入电压
大于所需的最小输入电压，则必
电源方案
t
OFF(MIN)
参见
Electrical
须降低工作频率，或通过增加输出电容来获得一个可以
接受的
要计算
。如果预计会在靠近压差的条件下工作，则
V
SAG
看是否具有足够的瞬态响应。
V
SAG
压差设计举例如下：
= 2.5V
V
OUT
f
= 600kHz
SW
K = 1.7µs
t
OFF(MIN)
V
DROP1
= 450ns
= V
DROP2
= 100mV
h = 1.5
V
IN MIN()
⎡
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
. .
25 01
⎛
.
1 5 450
1
-
⎜
⎝
VV
+
Vns
×
.
17
µ
⎤
⎥
⎥
VV V
. . .=
+=
01 01 43
⎥
⎞
⎥
⎟
s
⎥
⎠
⎦
-
电压定位
(Buck)
在具有快速负载瞬变的应用中，输出电压会瞬时变化
x C
R
ESR
OUT
x ∆I
。电压定位可使这些应用使用更少
LOAD
的输出电容，并使输出电压的交流和直流容差窗口最大
化，这对容差很紧张的应用非常有利。
图9显示了在一个电压定位电路中
非电压定位电路中，
MAX8550/MAX8551
容上的电压。在电压定位电路中，
电压定位电阻的电感侧进行调整。
VV RI
OUT VPS OUT NO LOAD POS LOAD() (_ )
=× -
OUT与FB
MAX8550/MAX8551
V
OUT
的连接。在
调节的是输出电
在
被降低至：
MAX8550/MAX8551
V
IN MIN
⎡
⎢
⎢
⎢
⎢
1-
⎢
⎣
×
VV
OUT DROP
×
ht
⎛
⎜
⎝
OFF MIN
()
K
______________________________________________________________________________________ 25
⎤
⎥
⎥
1
+
VV
⎥
DROP DROP()
⎞
⎥
⎟
⎥
⎠
⎦
=
-
21
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
MAX8550/MAX8551
图
9.
DDR
电压定位输出
电源方案
AV
DD
MAX8550/
MAX8551
FB
V
DD
IN
BST
DH
LX
DL
PGND1
GND
OUT
板布局准则
PC
精心的PC板布局对于实现低开关损耗及干净、稳定的工
作非常关键，尤其对开关功率级的布局需特别注意。如
果可能，应将所有功率器件安装在电路板的顶层，且使
其接地端齐平。良好的PC板布局应遵循以下准则：
使高电流路径尽可能短，尤其是接地端。这对于实现
•
稳定及无抖动工作很关键。
承载大功率的走线和到负载的连线尽可能短，这对于
•
获得高效率很重要。使用厚敷铜的PC板
(2oz对比1oz)
可使满负载效率提高1%或更多。正确的PC板布线是
一项艰巨的任务，需达到了几分之一厘米的程度，
级的引线电阻就会造成明显的效率损失。
到低边
•
MOSFET的LX及PGND1
连接必须采用开尔文
感应连接方式。
当必须走比较长的线时，应优先考虑在电感的充电路
•
径上增加长度，而尽量不要增加放电路径的长度。例
如，最好将额外的距离放在输入电容与高边
之间，而不要增加电感与低边
MOSFET
MOSFET
或电感与输出
滤波电容之间的距离。
mΩ
+5V BIAS
SUPPLY
V
IN
VOLTAGE-
）。
POSITIONED
OUTPUT
远离敏感的模
MOSFET
的
MOSFET
R
POS
使高速开关节点
•
拟区
(REF、FB及ILIM
必须使输入陶瓷电容的位置尽可能靠近高边
•
漏极和低边
(BST、LX、DH及DL)
MOSFET
的源极，输入电容端子与
之间的阻抗要尽可能小。
部分的特殊布局考虑
LDO
应使
及
11)
PGND2
片上。必须将裸露垫片以星形方式连接至
PGND1 (
容器
线远离可能的噪声源，例如
上的电容尽可能靠近
VTT
VTT及PGND2 (
引脚
，以减少走线的串联电阻/电感。电容器连接
的一侧必须用低阻抗路径短接至IC底部的裸露垫
GND (引脚24)
引脚
23)、PGND2 (引脚11)
侧的输出电压接回
VTT
VTTS (
PGND1或PGND2
。可用较窄的线将电
引脚9)，但应使这条
。这能防止
12
噪声被注入误差放大器的输入中。为获得最佳性能，应
使
的走线单独连接
GND
旁路电容尽可能靠近
VTTI
REFIN (
VTTI (引脚13)
引脚
，并提供足够的旁路至
14)
。进一步的PC板布局准则，请参见
。应使用干净
MAX8550
评估
板数据手册。
、
26 ______________________________________________________________________________________
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
________________________________________________________________
C1
0.01µF
REFIN
0.9V - 1.25V / 1.5A
0.9V - 1.25V / 10mA
VTT
VTTR
POK1
POK2
C2
C4
C6
R2
R3
C9
C10
R5
R6
VTTI
AV
V
BST
PGND1
SHDNA
SHDNB
STBY
DD
DD
V
IN
LX
DH
DL
VTT
VTTS
PGND2
MAX8550/
VTTR
MAX8551
OVP/UVP
POK
SKIP
TON
GND
SS
REF
R4
ILIM
FB
OUT
R1
10Ω
C7
C3
1µF
Q1
Q2
5V
BIAS
C5
C8
L1
ON
OFF
SUPPLY
(4.5V TO 28V)
V
IN
C11
1.8V - 2.5V / 12A
电源方案
MAX8550/MAX8551
典型工作电路
____________________________
芯片信息
TRANSISTOR COUNT: 5100
PROCESS: BiCMOS
______________________________________________________________________________________ 27
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
电源方案
___________________________________________________________________
(本数据资料提供的封装图可能不是最近的规格，如需最近的封装外型信息，请查询 www.maxim-ic.com.cn/packages。)
D2
C
L
k
D2/2
b
0.10M C A B
E2/2
MARKING
D
XXXXX
0.15 C A
D/2
E/2
0.15
C B
E
(NE-1)Xe
MAX8550/MAX8551
L
PIN#1
I.D.
DETAILA
e
L
L1
e
(ND-1)Xe
DETAILB
L
C
E2
L
k
PIN#1I.D.
0.35x45∞
CC
L
封装信息
QFN THIN.EPS
C
-DRAWINGNOTTOSCALE-
LL
0.10 C
A
0.08 C
A3
A1
e e
PACKAGEOUTLINE,
16,20,28,32LTHINQFN,5x5x0.8mm
21-0140
1
F
2
28 ______________________________________________________________________________________
专为台式机、笔记本和图形卡提供的
集成式
DDR
_______________________________________________________________
电源方案
封装信息(续
(本数据资料提供的封装图可能不是最近的规格，如需最近的封装外型信息，请查询 www.maxim-ic.com.cn/packages。)
COMMONDIMENSIONS
PKG.
SYMBOL
A1
A3
b
D
E
L1
ND
NE
JEDEC
NOTES:
1.DIMENSIONING&TOLERANCINGCONFORMTOASME Y14.5M-1994.
2.ALLDIMENSIONSAREINMILLIMETERS. ANGLESAREINDEGREES.
3.NISTHETOTAL NUMBEROFTERMINALS.
4.THETERMINAL#1IDENTIFIER ANDTERMINALNUMBERINGCONVENTION SHALL
CONFORMTOJESD95-1SPP-012.DETAILS OFTERMINAL#1IDENTIFIERARE
OPTIONAL,BUTMUSTBE
IDENTIFIERMAYBE EITHERAMOLDOR MARKEDFEATURE.
5.DIMENSIONbAPPLIESTOMETALLIZEDTERMINAL ANDISMEASUREDBETWEEN0.25mmAND 0.30mm
FROMTERMINALTIP.
6.NDANDNEREFERTO THENUMBEROFTERMINALSONEACH DANDE
7.DEPOPULATIONISPOSSIBLE INASYMMETRICALFASHION.
8.COPLANARITYAPPLIESTOTHEEXPOSED HEATSINKSLUGASWELL ASTHETERMINALS.
9.DRAWINGCONFORMSTO JEDECMO220,EXCEPTEXPOSED PADDIMENSIONFORT2855-1,
T2855-3ANDT2855-6.
10.WARPAGESHALLNOTEXCEED0.10mm.
11.MARKINGISFOR PACKAGEORIENTATIONREFERENCEONLY.
12.NUMBEROFLEADSSHOWNAREFORREFERENCEONLY.
-DRAWINGNOTTOSCALE-
MIN. MAX.NOM.
A
0.70 0.800.75
0.25
4.90
4.90
e
0.250--
k
L
0.30 0.500.40
---
N
16L5x5
0.02
0.20REF.
5.00
0.80BSC.
16
4
4
WHHB
20L5x5
NOM.
MIN.
0.70
0.05
0.350.30
5.10
5.105.00
0.75
0
0.02
0.20REF.
0.30
0.25
5.00
4.90
5.00
4.90
0.65BSC.
0.25
0.55
0.45
---
20
5
5
WHHC
LOCATEDWITHINTHEZONEINDICATED. THETERMINAL#1
MAX.
0.80
0.05
0.35
5.10
5.10
0.65
--
MIN.
0.70
0
0.20REF.
0.20
4.90
4.90
0.25
0.45
---
28L5x5
NOM.
0.75
0.02
0.25
5.00
5.00
0.50BSC.
0.55
28
7
7
WHHD-1
MAX.
MIN.
0.80
0.70
0.05
0
0.20 0.25 0.30
0.30
4.90
5.10
4.90
5.10
0.25
--
0.30
0.65
32L5x5
NOM.
MAX.
0.75
0.80
0.02
0.05
0.20REF.
5.00
5.10
5.00
5.10
0.50BSC.
--
0.40
0.50
---
32
8
8
WHHD-2
SIDERESPECTIVELY.
PKG.
CODES
T1655-1
T2855-1 3.25 3.353.15 3.25
T2855-2 2.60 2.602.80 2.70 2.80
T2855-3 3.15 3.25 3.35 3.15 3.25 3.35
T2855-4 2.60 2.70 2.80 2.60 2.70 2.80
T2855-5 2.60 2.70 2.80 2.60 2.70 2.80
T2855-6 3.15 3.25 3.35 3.15 3.25 3.35
T2855-7 2.60 2.70
T3255-2
EXPOSEDPADVARIATIONS
D2
MAX.
NOM.MIN.
3.00T2055-2 3.10
2.70
3.15T2855-8 3.25 3.15 3.25 3.35
3.15T2855N-1 3.25 3.15 3.25 3.35
3.10
3.00
MIN.E2NOM. MAX.
3.203.00 3.10 3.00 3.10 3.20
3.203.00T1655-2 3.10 3.00 3.10 3.20 Y ES
3.20
3.353.15T2055-5 3.25 3.15 3.25 3.35
3.353.15
2.80
2.60 2.70 2.80
3.35
3.35
3.20
3.00 3.10 3.20
3.203.00 3.10T3255-3 3.203.00 3.10
3.203.00 3.10T3255-4 3.203.00 3.10
3.203.10T3255N-1 3.00
PACKAGEOUTLINE,
16,20,28,32LTHINQFN,5x5x0.8mm
3.203.00 3.10
3.103.00 3.203.103.00 3.20T2055-4
3.203.103.00
SEECOMMONDIMENSIONSTABLE
**
21-0140
±0.15
0.40
0.40
L
**
**
**
**
**
**
**
**
**
**
**
**
**
**
**
**
**
**
DOWN
BONDS
ALLOWED
NO
NO3.203.103.003.10T1655N-1 3.00 3.20
NO
YES3.103.00 3.203.103.00 3.20T2055-3
NO
Y
NO
NO
YES
YES
NO
NO
YES
Y
N
NO
YES
NO
NO
MAX8550/MAX8551
)
2
F
2
MAXIM
北京
8328
免费电话：
电话：
010-6201 0598
传真：
010-6201 0298
Maxim不对Maxim
北京办事处
信箱 邮政编码
800 810 0310
产品以外的任何电路使用负责，也不提供其专利许可。
100083
保留在任何时间、没有任何通报的前提下修改产品资料和规格的权利。
Maxim
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是
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