DC-DC芯片:MT2492说明

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一. MT2492介绍

MT2492是一款完全集成的高效2A同步整流降压转换器。MT2492在宽输出电流负载范围内高效运行。该设备提供两种操作模式，PWM控制和PFM模式切换控制，可在更宽的负载范围内实现高效率。MT2492需要最少数量的现成标准外部组件，并采用6针SOT23 ROHS兼容封装。

1. 特点

• 高效率：高达96%
• 600KHz频率操作
• 2A输出电流
• 无需肖特基二极管
• 4.5V至16V输入电压范围
• 0.6V参考电压
• 斜坡补偿电流模式控制，实现出色的线路和负载瞬态响应
• 低ESR陶瓷输出电容器稳定
• 浪涌电流限制和软启动
• 采用SOT23-6封装
• -40°C至+85°C温度范围

2. 应用

• 分布式电力系统
• 数字机顶盒
• 平板电视和显示器
• 无线和DSL调制解调器
• 笔记本电脑

3. 额定值

4. 电气特性

5. 引脚说明

6. 典型应用电路

二. 功能说明

内部调节器

MT2492是一款电流模式的降压型DC/DC转换器，提供了出色的瞬态响应，无需额外的外部补偿元件。

过电流保护和打嗝模式

MT2492具有逐周期的过电流限制，当电感电流峰值超过设定的电流限制阈值时，会启动保护。同时，输出电压开始下降，直到FB（反馈）低于欠电压（UV）阈值，通常在参考值以下30%左右。一旦触发UV，MT2492进入打嗝模式，周期性地重新启动部分。这种保护模式在输出短路到地时特别有用。平均短路电流大大减少，以缓解热问题并保护调节器。MT2492在过电流条件移除后退出打嗝模式。

误差放大器

误差放大器比较FB引脚电压与内部FB参考电压，并输出与两者差值成比例的电流。这个输出电流随后用于对内部补偿网络进行充电或放电，形成COMP电压，用于控制功率MOSFET电流。优化的内部补偿网络最小化了外部组件数量并简化了控制回路设计。

启动和关闭

如果VIN和EN都高于它们的适当阈值，芯片就会启动。参考块首先启动，生成稳定的参考电压和电流，然后内部调节器被启用。调节器为其余电路提供稳定的供电。

内部软启动

实现软启动以防止转换器在启动期间输出电压超调。当芯片启动时，内部电路会生成一个从0V逐渐上升到0.6V的软启动电压（ss）。当它低于内部参考电压（REF）时，SS会覆盖REF，这样误差放大器就使用SS作为参考。当SS高于REF时，REF重新获得控制。SS的时间在内部固定为4毫秒。

设置输出电压

电感器的选择

推荐使用4.7μH至22μH的电感器，其直流电流额定值至少比最大负载电流高25%。为了达到最高效率，电感器的直流电阻应小于15毫欧姆。对于大多数设计，电感值$L$可以从以下公式导出：
$$L=\frac{V_{\text{OUT }}\times \left(V_{\text{IN }}-V_{\text{OUT }}\right)}{V_{\mathbb{IN}}\times \Delta I_L\times f_{\text{OSC }}}$$
其中$\Delta I_L$是电感器纹波电流。选择电感器纹波电流大约为最大负载电流的30%，例如2A。最大电感器峰值电流是：
$${\mathrm{I}}_{{\mathrm{L}}_{\text{Max}}}={\mathrm{I}}_{\text{LOAD }}+\frac{\Delta {\mathrm{I}}_{\mathrm{L}}}{2}$$
在负载电流低于100mA的轻载条件下，推荐使用更大的电感值以提高效率。

输入电容器的选择

输入电容器减少了从输入端抽取的浪涌电流和设备产生的开关噪声。输入电容器在开关频率下的阻抗应该小于输入源的阻抗，以防止高频开关电流传递到输入端。必须使用一个低ESR（等效串联电阻）的输入电容器，其尺寸应适合最大的RMS（有效值）电流。

输入电容器的选择

PCB布局建议

• 保持开关电流路径短，并最小化由输入电容器、高侧MOSFET和低侧MOSFET形成的环路面积。
• 建议将旁路陶瓷电容器放置在VIN引脚附近。
• 确保所有反馈连接短且直接。将反馈电阻和补偿元件尽可能地靠近芯片放置。
• 将Vout（输出电压）、SW（开关节点）远离敏感的模拟区域，例如FB（反馈）。
• 将IN（输入）、SW和特别是GND（地）分别连接到一个大的铜区域，以冷却芯片，提高热性能和长期可靠性。