Richtek RT8058AGQW Schematic [ru]

0 (0)

RT8058A

1.2MHz, 2A, High Efficiency PWM Step-Down DC/DC Converter

General Description

The RT8058Ais a current mode PWM step-down converter. The chip is ideal for fixed frequency and low ripple applications over full range of load conditions. Its input voltage range is from 2.6V to 5.5V with a constant 1.2MHz switching frequency that allows it to adopt tiny, low cost capacitors and inductors with 2mm or less in height making it ideal for single-cell Li-lon/polymer battery applications. The low on resistance internal MOSFET can achieve high efficiency without the need of external schottky diodes in wide operating ranges and the output voltage is adjustable from 0.6V to 5V that can provide up to 2A load current. The RT8058A operates at 100% duty cycle for low dropout operation that extends battery life in portable devices.

The RT8058A is available in a WDFN-10L 3x3 package.

Features

z0.6V Reference Allows Low Output Voltage

zLow Dropout Operation : 100% Duty Cycle

z2A Load Current

z<2μA Shutdown Current

zUp to 95% Efficiency

zNo Schottky Diode Required

z1.2MHz Constant Switching Frequency

zLow RDS(ON) Internal Switches

zInternally Compensated

zInternal Soft-Start

zOver temperature Protection

zShort Circuit Protection

zSmall 10-Lead WDFN Package

zRoHS Compliant and Halogen Free

Ordering Information

RT8058A

Package Type

QW : WDFN-10L 3x3 (W-Type)

Lead Plating System

P : Pb Free

G : Green (Halogen Free and Pb Free)

Note :

Richtek products are :

`RoHS compliant and compatible with the current requirements of IPC/JEDEC J-STD-020.

`Suitable for use in SnPb or Pb-free soldering processes.

Marking Information

E9= : Product Code

YMDNN : Data Code

E9=YM

DNN

Applications

zPortable Instruments

zMicroprocessors and DSP Core supplies

zCellular Telephones

zWireless and DSL Modems

zDigital Cameras

zPC Cards

Pin Configurations

(TOP VIEW)

PGND 1

 

10

LX

PGND 2

 

9

LX

FB 3

GND

8

PVDD

GND

4

 

7

VDD

POK

5

11

9

EN

WDFN-10L 3x3

DS8058A-02 April 2011

www.richtek.com

 

1

RT8058A

Typical Application Circuit

VIN

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

RT8058A

 

 

L1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PVDD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9, 10

3.3µH

 

 

 

 

 

 

VOUT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.6V to 5.5V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

EN

 

 

 

R1

 

 

 

 

1.2V/2A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

 

C2

R3

7

VDD

 

 

 

 

100k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10µF

 

1µF

100k

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FB

 

 

 

 

C3

 

 

C4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

POK

 

 

 

 

R2

 

22µF

 

 

1µF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GND

PGND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PGOOD

 

 

 

100k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

1, 2,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11 (Exposed Pad)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Functional Pin Description

Pin No.

Pin Name

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pin Function

 

 

1, 2,

PGND

 

Power Ground. Connect this pin close to the (–) terminal of CIN and COUT. Exposed

11 (Exposed Pad)

 

pad should be soldered to PCB board and connected to GND.

 

 

3

FB

 

Feedback Input Pin.

Receives

the feedback voltage from

a resistive divider

 

connected across the output.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

GND

 

Signal Ground. Return the feedback resistive dividers to this ground, which in turn

 

connects to PGND at one point.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

POK

 

Power Good Indicator. Open-drain logic output that is opened when the output

 

voltage exceeds 90% of the regulation point.

 

 

 

 

 

 

 

 

6

EN

 

Enable pin. A logical high level at this pin enables the converter, while a logical low

 

level causes the converter to shut down.

 

 

 

 

 

 

 

 

7

VDD

 

Signal Input Supply. Decouple this pin to GND with a capacitor. Normally VDD is

 

equal to PVDD.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

PVDD

 

Power Input Supply of converter power stage. Decouple this pin to PGND with a

 

capacitor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9, 10

LX

 

Internal Power MOSFET Switches Output of converter. Connect this pin to the

 

inductor.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Function Block Diagram

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PVDD

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Current Sense

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OSC

 

 

 

 

Slope

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Com

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.6V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

OC

 

 

 

 

EA

 

 

Output

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FB

 

 

 

 

 

Clamp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Limit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Driver

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Int-SS

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LX

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.3V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Control

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UV

 

 

 

 

 

 

 

 

Logic

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PGND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.533V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VREF

 

 

 

POR

 

 

OTP

 

 

GND

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

POK

 

 

 

VDD EN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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DS8058A-02 April 2011

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RT8058A

Absolute Maximum Ratings

(Note 1)

 

 

 

 

 

 

z Supply Input Voltage VDD, PVDD -------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

−0.3V to 6V

z LX Pin Switch Voltage ----------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

−0.3V to 6V

z Other I/O Pin Voltage -----------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

−0.3V to 6V

z Power Dissipation, PD @ TA = 25°C

 

 

 

 

 

 

 

 

WDFN-10L 3x3 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

1.429W

 

z Package Thermal Resistance (Note 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

WDFN-10L 3x3, θJA -------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

70°C/W

 

WDFN-10L 3x3, θJC -------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

7.8°C/W

 

z Lead Temperature (Soldering, 10 sec.) -------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

260°C

 

z Storage Temperature Range --------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

−65°C to 150°C

z Junction Temperature -----------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

150°C

 

z ESD Susceptibility (Note 3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HBM (Human Body Mode) ----------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

2kV

 

MM (Machine Mode) ------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

200V

 

Recommended Operating Conditions

(Note 4)

 

 

 

 

 

z Supply Input Voltage ------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

2.6V to 5.5V

z Junction Temperature Range --------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

−40°C to 125°C

z Ambient Temperature Range --------------------------------------------------------------------------------------------

 

 

 

 

 

 

−40°C to 85°C

Electrical Characteristics

 

 

 

 

 

 

 

 

(VDD = VPVDD = 3.6V, TA = 25°C, unless otherwise specified)

 

 

 

 

 

 

Parameter

Symbol

 

Test Conditions

Min

Typ

Max

 

Unit

Input Voltage Range

VIN

 

 

 

2.6

--

5.5

 

V

Feedback Reference Voltage

VREF

 

 

 

0.582

0.6

0.618

 

V

DC Bias Current

 

 

Active, No Load

--

3.4

--

 

mA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Active, Not Switching, VFB = 0.5V

--

340

--

 

μ

(PVDD, VDD total)

 

 

 

 

 

 

A

 

 

Shutdown, EN = 0

--

--

2

 

μA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Under voltage Lockout

UVLO

 

VDD Rising

 

2.3

2.43

2.55

 

V

Threshold

 

VDD Hysteresis

--

150

--

 

mV

 

 

 

Oscillator Frequency

fOSC

 

Switching Frequency

1

1.2

1.4

 

MHz

EN High-Level Input Voltage

VEN_H

 

 

 

1.4

--

--

 

V

EN Low-Level Input Voltage

VEN_L

 

 

 

--

--

0.4

 

V

Switch On Resistance, High

RDS(ON)_P

 

IOUT = 200mA

--

142

210

 

Switch On Resistance, Low

RDS(ON)_N

 

IOUT = 200mA

--

96

160

 

Peak Current Limit

ILIM

 

 

 

2.2

3

--

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Output Voltage Line Regulation

 

 

VIN = 2.6V to 5.5V, IOUT = 0

--

0.05

--

 

%/V

Output Voltage Load

 

 

Æ

2A

--

1

--

 

%/A

 

 

 

IOUT = 0A

 

 

 

 

 

DS8058A-02 April 2011

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3

RT8058A

Note 1. Stresses listed as the above “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are for stress ratings. 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 remain possibility to affect device reliability.

Note 2. θJA is measured in the natural convection at TA = 25°C on a high effective four layers thermal conductivity test board of JEDEC 51-7 thermal measurement standard. The case point of θJC is on the exposed pad of the package.

Note 3. Devices are ESD sensitive. Handling precaution is recommended.

Note 4. The device is not guaranteed to function outside its operating conditions.

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DS8058A-02 April 2011

4

 

Richtek RT8058AGQW Schematic

RT8058A

Typical Operating Characteristics

Efficiency vs. Output Current

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

VIN = 5V

 

 

80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(%)

70

 

 

 

 

 

VIN = 3.3V

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

Efficiency

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

VOUT = 1.2V, L = 3.3μH, COUT = 22μF

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

1.75

2

Output Current (A)

Output Voltage vs. Input Voltage

 

1.200

 

 

 

 

 

 

 

1.199

 

 

 

 

 

 

(V)

1.198

 

 

 

 

 

 

1.197

 

 

 

 

 

 

Voltage

1.196

 

 

 

 

 

 

1.195

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Output

1.194

 

 

 

 

 

 

1.193

 

 

 

 

 

 

1.192

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.191

 

 

 

 

IOUT = 0A

 

1.190

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

Input Voltage (V)

Switching Frequency vs. Input Voltage

 

1.40

 

 

 

 

 

 

(MHz)

1.35

 

 

 

 

 

 

1.30

 

 

 

 

 

 

Frequency

1.25

 

 

 

 

 

 

1.20

 

 

 

 

 

 

1.15

 

 

 

 

 

 

Switching

 

 

 

 

 

 

1.10

 

 

 

 

 

 

1.05

 

 

 

 

 

 

 

1.00

 

 

VOUT = 1.2V, IOUT = 300mA

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5

3

3.5

4

4.5

5

5.5

Input Voltage (V)

Output Voltage vs. Output Current

 

1.196

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.195

 

 

 

 

 

 

 

 

(V)

1.194

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voltage

1.193

 

VIN = 5V

 

 

 

 

 

1.192

VIN = 3.3V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Output

1.191

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.190

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.189

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.188

 

 

VOUT = 1.2V, L = 3.3μH, COUT = 22μF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

1.75

2

Output Current (A)

FB Voltage vs. Temperature

 

0.600

 

 

 

 

 

 

 

 

0.598

 

 

 

 

 

 

 

 

0.596

 

 

 

 

 

 

 

(V)

0.594

 

 

 

 

 

 

 

0.592

 

 

 

 

 

 

 

Voltage

 

 

 

 

 

 

 

0.590

 

 

 

 

 

 

 

0.588

 

 

 

 

 

 

 

FB

 

 

 

 

 

 

 

0.586

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.584

 

 

 

 

 

 

 

 

0.582

 

 

 

 

VIN = 3.3V, IOUT = 0A

 

0.580

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-50

-25

0

25

50

75

100

125

Temperature (°C)

Switching Frequency vs. Temperature

 

1.40

 

 

 

 

 

 

 

(MHz)

1.35

 

 

 

 

 

 

 

1.30

 

 

 

 

 

 

 

Frequency

1.25

 

 

 

 

 

 

 

1.20

 

 

 

 

 

 

 

1.15

 

 

 

 

 

 

 

Switching

 

 

 

 

 

 

 

1.10

 

 

 

 

 

 

 

1.05

 

 

 

 

 

 

 

 

1.00

 

VIN = 3.3V, VOUT = 1.2V, IOUT = 300mA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-50

-25

0

25

50

75

100

125

Temperature (°C)

DS8058A-02 April 2011

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