SY8308RBC от Silergy — Step Down DC/DC-преобразователь 4...40 В, 8 А с КПД до 97%

ДКО Электронщик предлагает синхронный понижающий DC/DC-преобразователь SY8308RBC (SY21245RBC на внутреннем рынке КНР) производства компании Silergy. Предлагаемый преобразователь идеален для построения питания оборудования дата-центров, телекоммуникационных и серверных приложений, ноутбуков и другой электроники, где требуется мощность, экономичность и малое тепловыделение. Эффективность преобразователя может достигать 97% (рис. 1).

 
Рис. 1. Зависимость КПД SY8308 от тока и входного напряжения (выходное напряжение 5 В)

Высокая эффективность преобразования достигается рядом технологических решений для минимизации потерь: интегрированные основной верхний ключ и нижний ключ синхронного выпрямления (рис. 2) обладают очень малым сопротивлением открытого канала (25 и 12 мОм, соответственно). Собственная стратегия управления с мгновенной ШИМ, разработанная Silergy на основе архитектуры постоянного времени включения (Constant On-Time ripple-based, COT), поддерживает высокое отношение входного/выходного напряжений и обеспечивает минимальное время переходной реакции, сохраняя постоянную рабочую частоту при изменениях входного и выходного напряжений и нагрузки. Улучшенный метод управления обеспечивает стабильную работу без сложных схем компенсации и позволяет использовать керамические конденсаторы, обладающие очень низким ESR.
 
Рис. 2. Внутреннее устройство SY8308RBC

DC/DC-преобразователь SY8308RBC выполнен в компактном 20-выводном корпусе QFN 3.5×3.5 мм (рис. 3). Он работает с входным напряжением в диапазоне 4...40 В и обеспечивает ток нагрузки по умолчанию 6 А (максимальный — 8 А, предел изменяется дополнительным внешним резистором). Рекомендуемая температура эксплуатации кристалла составляет -40...125°C.
 
Рис. 3. Корпус SY8308RBC

Основные особенности SY8308RBC

Выбор частоты преобразования (350 или 500 кГц) осуществляется через вход FS. По умолчанию (вход не подключен или подтянут к высокому уровню) установлена частота 500 кГц.

Интегрированный плавающий источник питания для драйвера затвора верхнего N-канального MOSFET требует подключения бутстрепного керамического конденсатора с низким ESR емкостью 0.1 мкФ между выводами BS и LX.

Вход FB обратной связи позволяет установить необходимое выходное напряжение с помощью резистивного делителя. Рекомендуемый диапазон сопротивлений резисторов составляет 10…1000 кОм.

Комплекс защитных функций:

• От перегрева (OTP): срабатывание при температуре 150°C, сброс при 135°C;
• От пониженного напряжения питания (UVLO): блокирует управление ключами при недостаточности напряжения, исключая риск опасных состояний;
• Ограничение тока нагрузки (OCP): поцикловый режим без защелкивания, предел устанавливается внешним резистором на входе ILMT;
• От короткого замыкания (переход в «икающий» режим работы);
• От пониженного (UVP) и повышенного (OVP) напряжений на выходе (автоматический сброс).

Вход EN внешнего управления позволяет включать преобразователь сигналом уровня более 1.5 В или выключать (< 0.4 В) дистанционно. Вход можно использовать для установки порога UVLO и нельзя оставлять неподключенным. Не рекомендуется подключать к цепи входного питания (IN) напрямую, следует использовать резистор 1...1000 кОм. В выключенном состоянии ток потребления преобразователя составляет менее 4 мкА.

Интегрированный ключ разряда ускоряет снижение выходного напряжения (ток 100 мА при напряжении 5 В) при перегреве и в случае, когда отключено внешнее питание или преобразователь отключен внешним управлением.

Вход MODE управления режимом преобразования для повышения эффективности или снижения пульсаций при малой нагрузке. По умолчанию (вход не подключен или подтянут к высокому уровню) установлен принудительный режим непрерывной проводимости (FCCM). Низкий уровень устанавливает режим частотно-импульсной модуляции (PFM).

Функция плавного запуска постепенно увеличивает значение выходного напряжения, тем самым уменьшая броски тока при включении. Время запуска по умолчанию составляет 1 мс и изменяется установкой внешнего конденсатора.

Выход PG сигнала «Power Good» для контролирования состояния выходного напряжения выполнен в виде открытого стока.

На рис. 4 изображена принципиальная схема источника питания с использованием SY8308RBC. В спецификации микросхемы приводится BOM-лист компонентов этой схемы, а также полные методики расчета цепей для построения источников питания с необходимыми параметрами. Оценить возможности преобразователя можно и с помощью онлайн-симулятора, предлагаемого компанией Silergy. Рекомендации по топологии печатной платы с демонстрационным вариантом в качестве примера (рис. 5) также находятся на сайте компании.
 
Рис. 4. Принципиальная схема DC/DC-преобразователя на основе SY8308RBC
 
Рис. 5. Рекомендуемая трассировка (оценочная плата)
 

Опубликовано: 06.06.2025