MICROCHIP MCP1256, MCP1257, MCP1258, MCP1259 Technical data

MCP1256/7/8/9
低工作电流,具休眠 / 旁路模式的
低纹波 3.3V 稳压电荷泵
功能
无电感 1.5x 2x 升压 DC/DC 转换器
输出电压:3.3V
电压输出精度高:
- ±3.0% (V
OUT
输出电流高达 100 mA
•20mV
输出电压纹波
PP
过热关断和短路保护
使用小型陶瓷电容
开关频率频率:650 kHz
低功耗休眠 (SLEEP)模式:MCP1256/7
旁路 (BYPASS)模式:MCP1258/9
低功耗关断模式:0.1 µA (典型值)
关断控制输入与 1.8V 逻辑电平兼容 工作范围:1.8V 3.6V
•V
IN
具备软启动电路,减小冲击电流
工作温度范围:-40°C +125°C
封装:
-10引脚, 3 mm x 3 mm DFN
-10引脚, MSOP
应用
寻呼机
便携式测量仪器
家庭自动化产品
•PICmicro
®
MCU 偏置电源
概述
MCP1256MCP1257MCP1258 MCP1259 系列 器件是无电感正电压稳压电荷泵 DC/DC 转换器。它可 以将 1.8V 3.6V 的输入电压转换成稳定的 3.3V 输出 电压。这种器件是专为由两节碱性、镍镉 (NiCd)、镍 氢(Ni-MH)电池供电或由一节锂锰 (Li-MnO2)或类 似的一次性纽扣电池供电的应用而设计的。
MCP1256MCP1257MCP1258 MCP1259 可以 自动在 1.5x 2x 升压模式下切换,从而提供很高的转 换效率。另外,在轻载时, MCP1256 MCP1257 可 以设置成休眠 (SLEEP)模式,在维持稳定输出的同 时,进一步降低器件的静态电流。而 MCP1258 MCP1259 则提供旁路 (BYPASS)模式,可以将输入 电压直接连接到输出端。因此,在为实时时钟、单片机 或其他系统器件提供偏置电压的同时, MCP1258 MPC1259 基本上不消耗电流。
在正常工作下,负载电流达 100 mA 时,输出电压纹波 低于 20 mV 避免与敏感的 IF 频段互相干扰。
MCP1256 MCP1258 具有“电源正常 (Power- Good) ”状态输出,可以用来监测输出电压失调的情
况。MCP1257 和 MCP1259 具有电池低电压检测功能, 指示输入电压跌落到预先设定的门限并报警。器件具有 极低的输入电流,并只需极少的外部元件(4 个电容), 非常适合于采用电池供电的小型应用。该器件还提供了 关断模式,可进一步降低功耗。
器件具有过热保护和短路保护功能,提供10引脚MSOP10 引脚 3mm x 3mm DFN两种封装形式。器件可以 工作在 -40°C +125°C 的结温温度范围内。
。正常工作时的开关频率为 650 kHz,可
PP
典型应用
输入
1.8V至3.6V C
IN
10 µF
C1 1µF
ON / OFF
具有电源正常(
2006 Microchip Technology Inc. DS21989A_CN-page 1
MCP1256
7
V
IN
10
SHDN
PGOOD
4
C1+
8
C1-
2
SLEEP
GND
Power-Good
5
V
OUT
1
6
C2+
3
C2-
9
)指示的典型应用
R
C2 1µF
输出
3.3V
C
OUT
1
10 µF
电源正常 指示
MCP1256/7/8/9
封装引脚排列
功能框图
V
IN
PGOOD
SLEEP
C
V
OUT
PGOOD
BYPASS
C2-
C
V
OUT
MCP1256
1
2
3
+
4
1
5
MCP1258
1
2
3
+
4
1
56
10
10
SHDN
GND
9
C
8
V
7
C2+
6
SHDN
GND
9
C1-
8
V
7
C2+
LBO 1
SLEEP
-C2-
1
IN
V
C
C
OUT
-
2
+
1
LBO 1
BYPASS
C2-
C
+
V
1
OUT
IN
C2- C2+C
MCP1257
2
3
4
56
MCP1259
2
3
4
56
10
9
8
7
10
9
8
7
- C1+
1
SHDN
GND
C1-
V
IN
C2+
SHDN
GND
C
-
1
V
IN
C2+
V
650 kHz
OUT
840 k
480 k
1.5x 2x 模式
比较器
+
-
振荡器
CE
D
+
-
反馈 放大器
Q
栅级驱动
S5,S7 S6 S4 S1,S3,CE
S1
S2 S3
S4
S5
S6
S7
V
OUT
GND
840 k
带隙 基准
720 k
1 开关逻辑
模式
1.5x 充电 HLHHHLHLH
1.5x 电荷转移 LLLLLHLHL 2x 充电 HHHHHLLHL 2x 电荷转移 LHLLLHLHL
旁路 ———HLHHHLL
图注: L 为逻辑低, H 为逻辑高
阶段 振荡器 QS1S2(CE)S3S4S5S6S7
DS21989A_CN 2 2006 Microchip Technology Inc.
MCP1256/7/8/9

1.0 电气特性

注意:如果器件运行条件超过上述各项绝对最大额定值,可
绝对最大额定值
电源输入电压 VIN.............................................................3.8V
任一引脚的对地电压................................. -0.3V (V
+0.3V)
IN
能对器件造成永久性损坏。上述参数仅是允许条件的极大值, 我们不建议使器件运行在超过或在技术规范以外的条件下运 行。器件长时间工作在绝对最大额定值条件下,其稳定性可能 受到影响。
短路期间输出 ................................................................. 连续
储存温度范围 .............................................. -65°C +150°C
带电时环境温度 ............................................ -55°C +125°C
最大结温...................................................................... +150°C
所有引脚 ESD 保护
人体模型 (1.5 k串联 100 pF......................................≥ 2kV
机器模型 (200 pF,无串联电阻)..................................200V
直流特性
电气规范:除另有说明外,所有极限值的规定工作条件为 V
C
1 = C2 =
1µF, I
10 mA, TJ = -40°C 至 +125°C。典型值是 TJ = +25°C 的值。
OUT =
参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 条件
所有器件
电源电压 输出电压 输出电压精度 输出电流
V
IN
V
OUT
V
OUT
I
OUT(MAX)
1.8 3.6 V
—3.3—V
-3.0 ±0.5 +3.0 % I
30 mA 1.8V < VIN < 2.0V
70 mA 2.0V <
100 mA 2.2V <
输出短路电流 I
SC
150 mA
效率 η —84.5—%
—84.5—%
—76.4—%
—80.1—%
—64.0—%
—67.1—%
—67.5—%
—69.7—%
—76.0—%
—76.7—%
—65.0—%
—71.0—%
—71.6—%
关断输入——SHDN SHDN 输入低电压 V
输入高电压 V
SHDN
输入泄漏电流 I
SHDN
静态电流 I
SHDN
IL(SHDN)
IH(SHDN)
LK(SHDN)
Q
——0.4V
1.4 V
0.001 0.1 µA
—0.25 2µA
热关断 热关断门限 T 热关断迟滞 T
J(HYS)
J
160 °C —15—°C
= 1.8V 至 3.6V, SHDN = VIN, C
IN
IN = COUT =
OUT
V
OUT
3.6V
= 1.8V, I
V
IN
V
= 1.8V, I
IN
V
= 2.0V, I
IN
V
= 2.0V, I
IN
V
= 2.4V, I
IN
V
= 2.4V, I
IN
V
= 2.4V, I
IN
V
= 2.8V, I
IN
V
= 2.8V, I
IN
V
= 2.8V, I
IN
V
= 3.0V, I
IN
V
= 3.0V, I
IN
V
= 3.0V, I
IN
V
SHDN
= 10 mA 至 I
10 µF
OUT(MAX)
VIN < 2.2V
VIN < 3.6V
= 0V, V
IN
OUT
OUT
OUT
OUT
OUT
OUT
OUT
OUT
OUT
OUT
OUT
OUT
OUT
= 1.8V
= 10 mA
= 50 mA
= 10 mA
= 50 mA
= 10 mA
= 50 mA
= 100 mA
= 10 mA
= 50 mA
= 100 mA
= 10 mA
= 50 mA
= 100 mA
= 0V, TJ = +25°C
2006 Microchip Technology Inc. DS21989A_CN 第 3
MCP1256/7/8/9
直流特性 (续)
电气规范:除另有说明外,所有极限值的规定工作条件为 V
C
MCP1256 MCP1257 休眠模式输入——SLEEP
SLEEP 输入低电压 V
SLEEP
SLEEP
SLEEP
MCP1256 MCP1258 电源正常状态输出——PGOOD
PGOOD 门限 V PGOOD 迟滞 V
PGOOD PGOOD 输入泄漏电流 I
MCP1257 MCP1259 电池电压低指示——LBO
LBO 门限 V
LBO
LBO
LBO
MCP1258 MCP1259 旁路模式——BYPASS
BYPASS 输入低电压 V
BYPASS
BYPASS
BYPASS
BYPASS
1 = C2 =
1µF, I
10 mA, TJ = -40°C 至 +125°C。典型值是 TJ = +25°C 的值。
OUT =
参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 条件
输入高电压 V 输入泄漏电流 I 静态电流 I
输出电压 V
迟滞 V
输出电压 V
输入泄漏电流 I
输入高电压 V 输入泄漏电流 I 静态电流 I
输入与输出阻抗 R
IL(SLEEP)
IH(SLEEP)
LK(SLEEP)
Q
TH
HYS
OL
LK(PGOOD)
TH
HYS
OL
LK(LBO)
IL(BYPASS)
IH(BYPASS)
LK(BYPASS)
Q
BYPASS
——0.4V
1.4 V
0.001 0.1 µA
—1020µA
—93—%V
—110—mVV
25 100 mV
—0.02 1µAV
—1.95—V
240 mV
25 100 mV
—0.02 1µAV
——0.4V
1.4 V
0.001 0.1 µA
—0.25 2µA
—1.5— V
= 1.8V 3.6VSHDN = VIN, C
IN
IN = COUT =
V
SLEEP
OUT
OUT
I
SINK
PGOOD
V
下降
IN
V
上升
IN
I
SINK
LBO
V
BYPASS
T
= +25°C
J
= 2.4V
IN
10 µF
= 0V, I
OUT
下降的百分比 上升
= 0.5 mA, V
= V
IN
= 0.5 mA, V
= V
IN
= 0V,I
IN
IN
OUT
= 0 mA
= 1.8V
= 1.8V
= 0 mA
DS21989A_CN 4  2006 Microchip Technology Inc.
MCP1256/7/8/9
交流特性
电气规范:除另有说明外,所有极限值的规定工作条件为 V
C
1 = C2 =
1µF, I
10 mA, TJ = -40°C 至 +125°C。典型值是 TJ = +25°C 的值。
OUT =
参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 条件
所有器件 内部振荡器 输出电压纹波, V
频率 F
OSC
RIP
正常模式 —20—mVp-p
V
从关断模式唤醒的时间 T
OUT
WKUP
MCP1256 MCP1257 输出电压纹波 V
RIP
休眠模式 —60—mVp-p
MCP1258 MCP1259
V
从旁路模式唤醒的时间 T
OUT
WKUP
= 1.8V 至 3.6V, SHDN = VIN, C
IN
650 kHz
—5—mVp-p
C
C
—12—mVp-p
—55—mVp-p
175 µs
C
C
V SHDN V
90%
—40—mVp-p
C
C
—40—mVp-p
—60—mVp-p
150 µs
C
C
V SHDN V
90%
OUT
IH(MIN)
OUT
IH(MIN)
10 µF
= 10 mA
OUT
= 100 mA
OUT
= 10 mA
OUT
= 100 mA
OUT
= 10 mA
= 0.1 mA
OUT
= 4 mA
OUT
= 0.1 mA
OUT
= 4 mA
OUT
= 10 mA
IN = COUT =
= 10 µFI
OUT
= 10 µFI
OUT
= 2.2 µFI
OUT
= 2.2 µFI
OUT
= 3.0V, I
IN
= V
0 至稳压后输出电压标称值的
OUT
= 10 µFI
OUT
= 10 µFI
OUT
= 2.2 µFI
OUT
= 2.2 µFI
OUT
= 3.0V, I
IN
= V
0 至稳压后输出电压标称值的
OUT
温度规范
电气规范:除另有说明外,所有极限值的规定工作条件为 V
C
工作温度范围 规定温度范围 T 工作温度范围 T 储存温度范围 T 封装热阻
10 引脚 MSOP 热阻 θ
10 引脚 3mm x 3mm DFN 热阻 θ
1 = C2 =
1µF, I
10 mA, TJ = -40°C 至 +125°C。典型值是 TJ = +25°C 的值。
OUT =
参数 符号 最小值 典型值 最大值 单位 条件
J
J
A
JA
JA
= 1.8V 至 3.6V, SHDN = VIN, C
IN
IN = COUT =
-40 +125 °C
-40 +125 °C
-65 +150 °C
200 °C/W
4 JC51-7 标准板,
自然散热
—57—°C/W
4 JC51-7 标准板,
自然散热
10 µF
2006 Microchip Technology Inc. DS21989A_CN 5
MCP1256/7/8/9

2.0 典型工作特性曲线

注: 以下图表为基于有限数量样本所作的统计,仅供参考。所列特性未经测试,我公司不作任何担保。在一些
图表中,所列数据可能超出规定的工作范围 (如:超出规定的电源电压范围),因而不在担保范围内。
注:除另有说明外, C
IN = COUT =
10 µFC
1 = C2 =
1 µFI
10 mA, TA= +25°C
OUT =
100
90 80 70 60 50 40 30
Efficiency (%)
20 10
0
2-1
效率 (η)—输出电流 (
90
80
70
60
50
40
30
Efficiency (%)
20
10
0
10 30 50 70 90 110 130
VIN = 1.8V
10 30 50 70 90 110 130
Output Current (mA)
Output Current (mA)
VIN = 2.1V
VIN = 2.4V
VIN = 2.7V
I
OUT
VIN = 2.7V
VIN = 3.0V
VIN = 3.3V
100
90 80 70 60 50 40 30
Efficiency (%)
20 10
0
1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 3.3
Input Voltage (V)
2-4
效率 (η)—电源电压 (
100
90 80 70 60 50 40 30
Efficiency (%)
20 10
0
1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 3.3
Input Voltage (V)
Mode Transition
Mode Transition
I
OUT
V
IN
I
OUT
= 25 mA
= 50 mA
2-2
效率 (η)—输出电流 (
100
90 80 70 60 50 40 30
Efficiency (%)
20 10
0
1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 3.3
Input Voltage (V)
2-3
效率 (η)—电源电压 (
Mode Transition
I
OUT
I
OUT
V
= 10 mA
IN
2-5
效率 (η)—电源电压 (
100
90 80 70 60 50 40 30
Efficiency (%)
20 10
0
1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 3.3
Input Voltage (V)
2-6
效率 (η)—电源电压 (
Mode Transition
V
I
= 100 mA
OUT
V
IN
IN
DS21989A_CN 6 2006 Microchip Technology Inc.
典型工作特性曲线 (续)
注:除另有说明外, C
IN = COUT =
10 µFC
1 = C2 =
1 µFI
10 mA, TA= +25°C
OUT =
MCP1256/7/8/9
3.5
3.4
3.3
3.2
3.1
Output Voltage (V)
3.0
2.9 10 30 50 70 90 110 130
2-7
输出电压 (
I
OUT
3.5
3.4
3.3
3.2
3.1
Output Voltage (V)
3.0
2.9
1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6
I
OUT
Output Current (mA)
= 10 mA
I
= 50 mA
OUT
I
= 100 mA
OUT
Input Voltage (V)
VIN = 1.8V
V
OUT
VIN = 3.6V
VIN = 2.1V
)—输出电流
2.4
2.2
2.0
1.8
(mA)
1.6
1.4
Quiescent Supply Current
1.2 0 102030405060708090100
2-10
静态电流 (
I
OUT
140
120
100
80
(µA)
60
40
20
Quiescent Supply Current
0
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
Output Current (mA)
I
)—正常模式输出电流
Q
Output Current (mA)
VIN = 2.4V
VIN = 2.4V
VIN = 3.0V
2-8
输出电压 (
V
IN
1.8
1.7
1.6
1.5
(mA)
1.4
1.3
Quiescent Supply Current
1.2 012345678910
2-9
静态电流 (
I
OUT
V
)—输入电压
OUT
Output Current (mA)
I
)—正常模式输出电流
Q
VIN = 2.4V
2-11
静态电流 (
模式输出电流 (
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
(mA)
0.3
0.2
0.1
Quiescent Supply Current
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
2-12
静态电流 (
模式输出电流 (
I
)—休眠 (
I
OUT
I
OUT
Q
Output Current (mA)
I
)—休眠 (
Q
SLEEP
VIN = 2.4V
VIN = 3.0V
SLEEP
2006 Microchip Technology Inc. DS21989A_CN 7
MCP1256/7/8/9
V
V
典型工作特性曲线 (续)
注:除另有说明外, C
IN = COUT =
10 µFC
1 = C2 =
1 µFI
10 mA, TA= +25°C
OUT =
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
BYPASS Impedance (Ω)
1.0
1.8 2.1 2.4 2.7 3.0 3.3 3.6
2-13
旁路 (
R
BYPASS
Output Voltage Ripple (V)
)—电源电压 (
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
-0.01
-0.02
-0.03
-0.04 012345678910
Input Voltage (V)
BYPASS
)模式阻抗
V
IN
Time (µs)
VIN = 2.4V
I
= 10 mA
OUT
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
-0.01
-0.02
-0.03
Output Voltage Ripple (V)
-0.04 012345678910
2-16
输出电压纹波—正常2x模式时间
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
-0.01
-0.02
-0.03
Output Voltage Ripple (V)
-0.04 012345678910
Time (µs)
Time (µs)
I
OUT
I
OUT
VIN = 2.4V
= 100 mA
VIN = 3.0V
= 10 mA
2-14
输出电压纹波—正常2x模式时间
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
-0.01
-0.02
-0.03
Output Voltage Ripple (V)
-0.04 012345678910
2-15
输出电压纹波—正常2x模式时间
Time (µs)
I
OUT
VIN = 2.4
= 50 mA
2-17
输出电压纹波—正常
0.04
0.03
0.02
0.01
0.00
-0.01
-0.02
-0.03
Output Voltage Ripple (V)
-0.04 012345678910
2-18
输出电压纹波—正常
Time (µs)
1.5x
1.5x
模式时间
VIN = 3.0
I
= 50 mA
OUT
模式时间
DS21989A_CN 8 2006 Microchip Technology Inc.
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