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Datasheet150KHz40V3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201Rev1.01特点n8V到40V宽输入电压范围n输出电压从1.25V到37V可调n最小压差0.3Vn固定150KHz开关频率n最大3A开关电流n内置功率MOSn出色的线性与负载调整率n内置恒流环路n内置频率补偿功能n内置输出短路保护功能n内置输入过压保护功能n内置热关断功能n推荐输出功率小于13WnSOP8-EP封装应用n车载充电器n电池充电器nLCD电视与显示屏n便携式设备供电n通讯设备供电n降压恒流驱动n显示器LED背光n通用LED照明描述XL4201是一款高效降压型DC-DC转换器，可工作在DC8V到40V输入电压范围，低纹波，内置功率MOS。XL4201内置固定频率振荡器与频率补偿电路，简化了电路设计。PWM控制环路可以调节占空比从0~100%之间线性变化。内置输出过电流保护功能。内部补偿模块可以减少外围元器件数量。图1.XL4201封装Datasheet150KHz40V3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201Rev1.02引脚配置图2.XL4201引脚配置表1.引脚说明引脚号引脚名称引脚描述1,6NC无连接。2SW功率开关输出引脚，SW是输出功率的开关节点。3GND接地引脚。4FB反馈引脚，通过外部电阻分压网络，检测输出电压进行调整，参考电压为1.25V。5CS输出电流检测引脚（IOUT=0.11V/RCS）。7VC内部电压调节旁路电容，需要在VC与VIN之间并联1uF电容。8VIN输入电压，支持DC8V~40V宽范围电压操作，需要在VIN与GND之间并联电解电容以消除噪声。背部焊盘为SWDatasheet150KHz40V3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201Rev1.03方框图图3.XL4201方框图典型应用（车载充电）图4.XL4201系统参数测量电路Datasheet150KHz40V3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201Rev1.04典型应用(降压LED恒流驱动)XL4201CIN100uF/50VCOUT220uF/35VR21%R13K1%C1105C21058254VIN8V~40V7ILED=0.11V/RCSLEDOVP=1.3*VOUT=1.3*{1.25*(1+R2/R1)}VINVCSWCSFBCC105GND3L1100uH/3AD1B540CRCS1%图5.XL4201系统参数测量电路(LED恒流驱动)订购信息产品型号打印名称封装方式包装类型XL4201E1XL4201E1SOP8-EP2500只每卷XLSEMI无铅产品，产品型号带有“E1”后缀的符合RoHS标准。绝对最大额定值（注1）参数符号值单位输入电压Vin-0.3到45V反馈引脚电压VFB-0.3到45V输出开关引脚电压VSW-0.3到VINV功耗PD内部限制mW热阻(SOP8-EP)(结到环境，无外部散热片)RJA60ºC/W最大结温TJ-40到150ºC操作结温TJ-40到125ºC贮存温度范围TSTG-65到150ºC引脚温度(焊接10秒)TLEAD260ºCESD(人体模型)2000V注1:超过绝对最大额定值可能导致芯片永久性损坏，在上述或者其他未标明的条件下只做功能操作，在绝对最大额定值条件下长时间工作可能会影响芯片的寿命。Datasheet150KHz40V3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201Rev1.05XL4201电气特性Ta=25℃；除非特别说明。符号参数条件最小值典型值最大值单位图4的系统参数测量电路VFB反馈电压Vin=8V到40V,Vout=5VIload=0.2A到2A1.2311.2501.269Vŋ效率Vin=12V,Vout=5VIout=2.4A-89-%电气特性(直流参数)Vin=12V,GND=0V,Vin与GND之间并联100uF/50V电容；Iout=500mA，Ta=25℃；其他任意，除非特别说明。参数符号条件最小值典型值最大值单位输入电压Vin840V输入欠压保护Vin_uvlo5V输入过压保护Vin_ovp45V静态电源电流IqVFB=2V25mA振荡频率FOSCVFB0.6V127150172KHz开关电流限值ILVFB=03.5A输出功率MOSRdsonVFB=0V,Vin=12V,ISW=3A75100mohm恒流采样电压VCS104.5110115.5mVDatasheet150KHz40V3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201Rev1.06系统典型应用(车载充电)图6.XL4201系统参数测量电路（VIN=8V~40V,VOUT=5V/0.1A~2.5A）0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.60.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.5OUTPUTVOLTAGEVSOUTPUTCURRENTOUTPUTVOLTAGE(V)OUTPUTCURRENT(A)VIN=8V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.5AVIN=12V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.5AVIN=24V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.5AVIN=36V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.5A0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.4404550556065707580859095100EFFICIENCYVSOUTPUTCURRENTEFFICIENCY(%)OUTPUTCURRENT(A)VIN=8V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.4AVIN=12V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.4AVIN=24V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.4AVIN=36V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.4A图7.输出恒流曲线图8.效率曲线0.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.44.74.84.95.05.15.25.3OUTPUTVOLTAGEVSOUTPUTCURRENTOUTPUTVOLTAGE(V)OUTPUTCURRENT(A)VIN=8V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.4AVIN=12V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.4AVIN=24V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.4AVIN=36V,VOUT=5V,IOUT=0.1A~2.4A-50-250255075100125-10-8-6-4-20246810FREQUENCYCHANGEVSTEMPERATUREFREQUENCYCHANGE(%)TEMPERATURE(℃)VIN=12V,VOUT=5V,IOUT=1.0ANormalizedatTA=25℃图9.线性与负载调整率图10.频率变化曲线Datasheet150KHz40V3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201Rev1.07-50-250255075100125-3.0-2.5-2.0-1.5-1.0-0.50.00.51.01.52.02.53.0FEEDBACKVOLTAGECHANGEVSTEMPERATUREFEEDBACKVOLTAGECHANGE(%)TEMPERATURE(℃)VIN=12V,VOUT=5V,IOUT=1.0ANormalizedatTA=25℃NOTE2图11.反馈电压变化曲线注2:内部温度补偿电路可补偿PCB和系统应用的外部线路损耗。当结温或输出功率上升，反馈电压会得到补偿。此功能是专为补偿PCB和外部线路损耗设计。Datasheet150KHz40V3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201Rev1.08典型应用(LED应用推荐输出电压安全工作范围)81012141618202224262830323436024681012141618202224262830323436RecommendoutputvoltagesafeworkrangeOuputvoltage(V)Inputvoltage(V)IOUT=330mA8101214161820222426283032343602468101214161820222426RecommendoutputvoltagesafeworkrangeOuputvoltage(V)Inputvoltage(V)IOUT=660mA图12.最大输出电压(IOUT=330mA)图13.最大输出电压(IOUT=660mA)8101214161820222426283032343602468101214161820RecommendoutputvoltagesafeworkrangeOutputvoltage(V)Inputvoltage(V)IOUT=1000mA810121416182022242628303234360246810RecommendoutputvoltagesafeworkrangeOutputvoltage(V)Inputvoltage(V)IOUT=2000mA图14.最大输出电压(IOUT=1000mA)图15.最大输出电压(IOUT=2000mA)Datasheet150KHz40V3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201Rev1.09系统典型应用(VIN=8V~40V,IOUT=330mA)XL4201CIN100uF/50VCOUT100uF/50VR286K1%R13K1%C1105C21058254VIN8V~40V7ILED=0.11V/RCSLEDOVP=1.3*VOUT=1.3*{1.25*(1+R2/R1)}VINVCSWCSFBCC105GND3L1100uH/3AD1B540CRCS0.33Ω1%图16.XL4201系统参数测量电路（VIN=8V~40V,IOUT=330mA）12345678910404550556065707580859095100EfficiencyVSLEDStringEfficiency(%)LEDString(N*1W)VIN=8V,IOUT=330mAVIN=12V,IOUT=330mAVIN=24V,IOUT=330mAVIN=36V,IOUT=330mA图17.XL4201系统效率曲线Datasheet150KHz40V3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201Rev1.010典型系统应用(VIN=8V~40V,IOUT=660mA)XL4201CIN100uF/50VCOUT220uF/35VR260K1%R13K1%C1105C21058254VIN8V~40V7ILED=0.11V/RCSLEDOVP=1.3*VOUT=1.3*{1.25*(1+R2/R1)}VINVCSWCSFBCC105GND3L1100uH/3AD1B540CRCS0.165Ω1%图13.XL4201系统参数测量电路（VIN=8V~40V,IOUT=660mA）123456404550556065707580859095100EfficiencyVSLEDStringEfficiency(%)LEDString(N*2W)VIN=8V,IOUT=660mAVIN=12V,IOUT=660mAVIN=24V,IOUT=660mAVIN=36V,IOUT=660mA图14.XL4201系统效率曲线Datasheet150KHz40V3A开关电流自带恒流环路降压型DC-DC转换器XL4201Rev1.011典型系统应用(VIN=8V~40V,IOUT=1000mA)XL4201CIN100uF/50VCOUT220uF/35VR239K1%R13K1%C1105C21058254VIN8V~40V7ILED=0.11V/RCSLEDOVP=1.3*VOUT=1.3