GS92D2GS92D3规格书

同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列1Rev.0P1-201606特色●10V~36V宽电压输入●固定5.1V输出●50kHz~300kHz可编程频率●双口独立限流OCP●超低导通阻抗13mΩ/6mΩ●内建线损补偿●可编程保护重启时间●COT控制集成纹波补偿●可选择DEM/CCM工作●输出短路、过压、欠压保护●过温保护●QFN23-4*4&TQFN20-5*5●绿色产品(RoHS,无铅,无卤)产品应用●车充●便携式充电装置●汽车电源应用●通用DC-DC转换器产品描述GS92Dx系列为一款集成低阻值MOS管的同步降压式车充电源芯片，具有宽的输入电压范围、双口独立限流OCP、线损补偿以及保护后自动重启功能，以COT的控制结构，具有快速的负载动态响应，并集成纹波补偿，输出支持贴片电容,转换效率高达93%以上。GS92Dx系列提供了双口独立限流的功能，当某一通道发生过电流时，为了使系统得到一个安全的条件，此时停止输出电压，直到ART定时器复位时，芯片将自动重新启动，线损补偿为提供线路损耗上的补偿，另外，其余的保护如:过电压、欠电压、短路及过温保护。封装QFN23-4*4→GS92D1,S92D2,S92D5TQFN20-5*5→GS92D3,GS92D6同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列2Rev.0P1-201606典型应用图1GS92D2,GS92D5应用原理图同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列3Rev.0P1-201606脚位图图2QFN23-4*4脚位图(顶视图)图3TQFN20-5*5脚位图(顶视图)同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列4Rev.0P1-201606脚位描述名称I/O描述QFN23-4*4TQFN20-5*5ARTI重起时间设定120VOUTI/O输出电压反馈脚21CS1I过流检测32CS2I过流检测43ENI使能脚5--TONI导通时间设定64CFBI反馈脚75VINI功率管电源8,9,22,246,7,22LXI连接至电感10,11,17,18,258~10,23PGNDI功率地12~16,1911~14BOOTI/O自举电路电源2017VDCI/O芯片自供电2118VSS,AGNDI/O模拟地2321VCCI芯片供电--19LGATEO下管MOS驱动--15UGATEO上管MOS驱动--16完整料号GS92Dx-PP-R123项目内容1料号1,2,3,5,62封装PPQF:QFN23-4*4TQ:TQFN20-5*53包装R:卷带同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列5Rev.0P1-201606最大额定参数标示限制单位VIN-GNDVIN-0.3~40VTON-GNDVTON-0.3~40VCS-GNDVCS1,2-0.3~6VVDC-GNDVDC-0.3~6VART-GNDVART-0.3~6VEN-GNDVEN-0.3~40VVOUT/VFB-GNDVOUT/VFB-0.3~6VBOOT电压VBOOT-0.3~46VBOOT-LX电压VBOOT-LX-0.3~6VLX-GNDVLX-0.7~40(DC)V-8~40(200nS)V封装功耗TA≦25oCPD_QFN23-4*43546mWPD_TQFN20-5*54228mW接面温度TJ-45~150oC存储温度TSTG-55~150oC焊锡温度10STLEAD260oCESD(人体模式)VESD_HBM2kVESD(机器模式)VESD_MM200V温度信息参数标示限制单位接面-空气热阻ƟJA_QFN23-4*428.2oC/WƟJA_TQFN20-5*523.65oC/W建议工作条件参数标示限制单位VIN-GNDVIN10~36VVDC-GNDVDC4.5~5.5VEN-GNDVENVEN=VINV接面温度TJ-40~125oC环境温度TA-40~85oC同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列6Rev.0P1-201606电气特性(RTON=1MΩ,VIN=12V,EN=Floating,TA=25oC.)参数标示条件最小典型最大单位供应电压(VIN)低压锁存VIN_UVLO9V迟滞VIN_UVLOHYS0.7V输出电压(VOUT)输出电压调节VOUT_R5.1V输出放电电流IOUT_DIS10mA使能逻辑(EN)使能低电平VEN_L0.6V使能浮接电平VEN_F1.7V使能高电平VEN_H3.1V精准过流(CS1/CS2)过流阀值VOCP100.5108115.5mV过流延迟TOCP5uS系统时间(TON)导通时间TONVIN=12V,VOUT=4.8V3.9uSTON电流ITON_ONVIN=12V,VOUT=4.8V11.3uA最小关断时间TOFF_MINVIN=12V,VOUT=4.8V450nS自动重启(ART)重启电压阀值VART2V充电电流VART_CHG2uA放电电流VART_DISVART=1.8V1.5mA驱动上管MOS阻值RDSH_D125mΩRDSH_D2,D525mΩRDSH_D3,D613mΩ下管MOS阻值RDSL_D125mΩRDSL_D2,D511mΩRDSL_D3,D66mΩLX过流检测电流限制ILIM_D13.6A同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列7Rev.0P1-201606ILIM_D2,D56.3AILIM_D3,D67.2A电压异常保护欠压值VUV_TH70%欠压延迟VUV_D20uS过压值VOV_TH115%过压延迟VOV_D20uS过温保护过热关机值TTSDN150oC迟滞THYS_TSDN20oC线损补偿线损补偿值RWDC_D1,D2,D3120mVRWDC_D5,D6240mV同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列8Rev.0P1-201606应用信息GS92Dx系列为一款集成低阻值MOS管的同步降压式车充电源芯片，具有宽的输入电压范围、双口独立限流OCP、线损补偿以及保护后自动重启功能。系统脉波产生与PWM控制透过VIN到TON的电阻设置导通时间，能使降压式转换器在宽的输入电压下保持固定频率，在任一个新的开关周期里，上管MOS导通一固定时间后关闭，然后下管MOS导通，直到输出电压低于设定电压时，重新新的开关周期，为了避免大负载切换时尖峰电流的产生，加入了最小关断时间，其典型值为450nS。上管导通时间计算导通时间的计算与外部电阻及输入电压有关，请参考TON脚，输入电压转换成电流其大小与外部设定的电阻阻值成反比，此时TON的电流对内部电容充电，当达到内部电压时(电压正比于输出电压)，上管MOS关闭，下管MOS导通，我们可以根据下面的公式得到导通时间与频率:8.093.8**INTONOUTONVpRVT而开关频率为:ONINOUTSWTVVF*其中RTON为输入电压(VIN)连接至TON脚的电阻。使能控制与模式选择使能脚连接至VIN或浮接，芯片分别工作于节能模式与连续电流模式。在轻载节能模式下，芯片固定导通时间调整关断时间，减少操作频率得到较好的效率；当轻载节能模式被启动时，负载电流的减少，由于开关导通时间仍然与重载相同，意味着输出电容放电需要更长的时间才能进入到下一个开关周期，此时芯片透过LX对PGND间的电压来检测电感电流，一旦电流为零时，下管MOS关断，使得芯片进入了节能模式。假如使能脚被下拉时，芯片被禁止，且透过VOUT脚将输出电容放电。精准过流检测精准过流检测是透过CS1及CS2脚，当(VOUT-CS1)或(VOUT-CS2)超过108mV(典型值),过流被触发UG与LG关断，其过流阀值计算如下:同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列9Rev.0P1-201606SOCPRmVI108其中RS为连接VOUT脚到CS脚间的电阻，而过流延迟为5uS，当过流保护被触发时，芯片进入自动重启，其重启延迟时间可以透过ART脚设定。自动重启设置当芯片保护后会自动重启，在起动之前会有一个延迟时间，可透过连接ART至VSS间的电容来设置，内部会有一个电流对电容充电至一个阀值，其延迟时间计算如下:ARTARTCT*106线损补偿芯片透过CS1与CS2脚检测输出电流，由输出电流的大小调节线损补偿的电压值，当两通道电流不一致时，芯片会以最大电流的通道作补偿。电流限制GS92Dx系列芯片透过下管MOS导通阻抗来检测电感电流，为一个周期性的电流限制，当电感电流谷值过流，PWM被限制直到下一个周期，在软起模式下，其限流值会线性增加到最大值，整个时间大概1mS。输出过压保护当VOUT脚的电压上升到115%的正常电压时，内部报错模块延迟20uS后下管MOS导通，直到ART计时器复位后芯片自动重启。输出欠压保护当VOUT脚的电压下降到70%的正常电压时，内部报错模块延迟20uS后下管MOS导通，直到ART计时器复位后芯片自动重启,并且在软起时欠压检测是被禁止的。VDC与VIN欠压锁存欠电压锁存模块主要检测VDC电源，PWM受到欠电压锁存的控制，当VDC超过4.3V时，芯片内部逻辑电路与软起动作，当VDC低于4V时PWM停止；当VIN高于9V时，内部LDO输出5.15V到VDC，VIN低于8.3V时LDO关闭。短路保护在软起时发生短路，输出电流快速增加到电流限制直到软起结束，造成外部组件很大的应力，GS92Dx系列芯片能在软起时快速短路保护。VOUT脚VOUT脚用来反馈输出电压的讯号，产同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列10Rev.0P1-201606生导通时间，使得宽电压输入范围内频率几乎不变，当异常时，VOUT脚能对输出电容放电。电感选择设定纹波电流为输出电流的1/4到1/2，建议选1/3:(max)(max))(*)(**1INOUTOUTINrippleINDINDVVVVfIL(max)(max)(max)*)(**3INOUTOUTINIOUTINDVVVVfIL应用时需要有快速响应减少输出过冲及减小电感量为考虑，然而减少电感量将增加纹波、输入调整率及开关损耗，且电感需要小的DCR才能得到较好的效率，以及足够的饱和电流，其电感的峰值电流预估如下:)((max)(max))(*)(**1onDSCLINOUTOUTINpeakINDRVVVVVfLL选择输出电容038.0*3038.0*1(max)OUTrippleIIRESR)(114*1(max)mIRESROUT建议使用固态电容。同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列11Rev.0P1-201606包装尺寸QFN23-4*4标示尺寸(mm)最小最大A0.800.90A10.000.05A30.203(典型)b0.200.30D3.904.10D10.650.85D20.851.05D31.241.44E3.904.10E12.953.15E22.602.70E32.953.15L0.350.45L10.570.67L20.230.33e0.50(典型)k0.33--同步降压车充电源芯片GS92Dx-系列12Rev.0P1-201606包装尺寸TQFN20-5*5标示尺寸(mm)最小最大A0.700.80A10.000.05A30.203(典型)b0.250.35D4.905.10D23.804.00D31.671.88D41.721.93E4.905.10E21.802.00E31.601.80E41.601.80E51.802.00E61.10(典型)e0.80(典型)k0.20(典型)L0.300.40