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AIC2862

器件型号:AIC2862
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厂商名称:AIC [Analog Intergrations Corporation]
厂商官网:http://www.analog.com.tw/
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AIC2862器件文档内容

                                                                                            AIC2862

                                                     2A 23V Synchronous PWM/PSM Step-Down
                                                        Converter with High Light-load Efficiency

FEATURES                                                  DESCRIPTION

       2A Continuous Output Current                            The AIC2862 is a 2A synchronous-rectified Buck
                                                               converter with integrated low Rds(on) power
       Wide 4.75V to 23V Operating Input Range                 MOSFETs. The AIC2862, designed with a cur-
       Ouput Adjustable from 0.925V to 12V                     rent-mode control scheme, can convert wide in-
       Up to 89% Efficiency for Heavy Load                     put voltage to the adjustable output voltage to
                                                               provide excellent output voltage regulation. It is
          (Vin=12V, Vout=3.3V, Iout=2.0A)                      stable with low ESR output ceramic capacitors.
       Up to 92% Efficiency for Moderate Load                  For high efficiency over all load current range,
                                                               the
          (Vin=12V, Vout=3.3V, Iout=1.0A)                      AIC2862 is equipped with an automatic
       Up to 81% Efficiency for Light Load                     PSM/PWM modeoperation. At light load, the IC
                                                               operates in the PSM (Pulse Skipping Mode) to
          (Vin=12V, Vout=3.3V, Iout=20mA)                      reduce switching losses. At heavy load, the IC
       Low Rds(on) Internal Switches: 140m and                 works in PWM mode to provide high efficiency
                                                               and excellent output voltage regulation.
          120m                                                 The AIC2862 is also equipped with softstart and
       <3A Supply Current in Shutdown Mode                    whole protections (under-voltage, over-voltage,
       340KHz/550KHz Frequency                                 over-temperature, short circuit and current-limit)
       Programmable Soft Start                                 into a single package.
       Thermal Shutdown                                        This device, available in SOP-8 package, pro-
       Cycle by Cycle Over Current Protection                  vides a very compact system solution with mini-
       Under Voltage Lockout                                   mal external components and PCB area.
       Short Circuit Protection
       Over Voltage Protection

APPLICATIONS

       Networking Systems such as Modems &
            Routers

       Distributed Power Systems
       Pre-Regulator for Linear Regulators
       Set-top Box

TYPICAL APPLICATIONS CIRCUIT

                                 Typical Application Circuit

Analog Integrations Corporation  Si-Soft Research Center                                                 DS-2862G-02 20120807

                                 3A1, No.1, Li-Hsin Rd. I , Science Park , Hsinchu 300, Taiwan , R.O.C.

                                 TEL: 886-3-5772500       FAX: 886-3-5772510  www.analog.com.tw          1
                                                                             AIC2862

PIN CONFIGURATION                                                        PIN CONFIGURATION

        AIC2862-XXXX XX                                               SOP-8 Exposed Pad (Heat Sink)
                                                                      TOP VIEW
                                   PACKING TYPE
                                   TR: TAPE & REEL                    BS 1   8 SS
                                   TB: TUBE                           IN 2   7 EN
                                                                      SW 3   6 COMP
                                   PACKAGING TYPE                     GND 4  5 FB
                                   R8: SOP-8 Exposed Pad (Heat Sink)
                                                                      Note:
                                   G: GREEN PACKAGE                   The exposed pad must be connected with
                                                                      GND pin
                                   3: fs=340KHz
                                   5: fs=550KHz
        Example:
                    AIC2862-3GR8TR
                         340KHz with GREEN SOP-8 Exposed
                             Pad (Heat Sink) Package and TAPE &
                             REEL Packing Type

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

Input Voltage (VIN).............................................................................................. - 0.3V to 26V
SW Pin Voltage (Vsw) .................................................................................. -1V to VIN + 0.3V
BS Pin Voltage .....................................................................................Vsw 0.3V to Vsw + 6V
EN Pin Voltage.................................................................................................... - 0.3V to VIN
All Other Pins Voltage............................................................................................ - 0.3V to 6V

Operating Ambient Temperature Range TA....................................................................... - 40C ~ 85C

Operating Maximum Junction Temperature TJ...................................................................... 150C
Storage Temperature Range TSTG ......................................................................................... -65C~150C

Lead Temperature (Soldering 10 Sec.)............................................................................. 260C

Thermal Resistance Junction to Case  SOP-8 Exposed Pad*.........................................15C/W

Thermal Resistance Junction to Ambient SOP-8 Exposed Pad*.........................................60C/W
(Assume no Ambient Airflow)

Absolute Maximum Ratings are those values beyond which the life of a device may be impaired.
*The package is place on a two layers PCB with 2 ounces copper and 2 square inch, connected by 8 vias.

                                                                                                                                      2
                                                                                  AIC2862

ELECTRICAL CHARACTERISTICS

VIN=12V, unless otherwise specified. Typical values are at TA=+25C

                PARAMETER            SYMBOL CONDITIONS              MIN    TYP    MAX UNITS
Supply Voltage Range                                                4.75           23 V
Under Voltage Lockout Threshold                VIN Rising            3.7   4.05               V
UVLO Hysteresis                                                             210              mV
Shutdown Supply Current              VREF      VEN = 0V             0.900   0.3     3 A
Standby Current (Switching)                    VEN = 3.0V; SW = NC   1.1    0.7    1.5 mA
Reference Voltage                                                          0.925  0.95 V
Feedback Over Voltage Threshold                VFB Rising            2.7    123               %
EN Shutdown Threshold Voltage                  VEN Rising            300    1.5    2.2 V
EN Shutdown Hysteresis                                               485    220              mV
High-Side Switch On-Resistance       RDS(ON)1                               140              m
Low-Side Switch On-Resistance        RDS(ON)2                               120              m
High-Side Switch Leakage Current                                                   10 A
High-Side Switch Current Limit                 VEN = 0V, VSW = 0V            0                A
Oscillation Frequency fs=340KHz                Peak Current                 3.4   380 KHz
Oscillation Frequency fs=550KHz                                             340   615 KHz
Short Circuit Oscillation Frequency  fs                                     550             KHz
Maximum Duty Cycle                                                          110               %
Minimum On Time                      fs                                      90               ns
Soft-Start Current                                                          220              A
Soft-Start Period                              VFB = 0V                      6               ms
Thermal Shutdown                                                             15              C
                                     DMAX                                   160
                                     TON

                                               VSS = 0V
                                               VSS = 0.1F
                                               Trip Point

Note 1: Specifications are production tested at TA=25C. Specifications over the -40C to 85C operating
          temperature range are assured by design, characterization and correlation with Statistical Quality
          Controls (SQC).

                                                                                                              3
                                                 AIC2862

TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS

Fig. 1 Efficiency vs. Load Current at VIN = 12V  Fig. 2 Start-Up Waveform at VOUT=3.3V, IOUT=2A

Fig. 3 Start-Up Waveform at VOUT=3.3V, IOUT=2A   Fig. 4 Shutdown Waveform at VOUT=3.3V, IOUT=2A

Fig. 5 Shutdown Waveform at VOUT=3.3V, IOUT=2A   Fig. 6 Load Transient at VOUT=3.3V, IOUT=1A to 2A

                                                                                                    4
                                                                         AIC2862

TYPICAL PERFORMANCE CHARACTERISTICS (Continued)

Fig. 7 Load Transient at VOUT=3.3V, IOUT=0.5A to 2A  Fig. 8 Stability Waveform at VOUT=3.3V, IOUT=1A

Fig. 9 Stability Waveform at VOUT=3.3V, IOUT=2A

                                                                                                      5
                                                                                        AIC2862

BLOCK DIAGRAM

                                                   Functional Block Diagram of AIC2862

PIN DESCRIPTIONS

Pin No.  Pin Name                                                Pin Function
    1       BS     High Side Gate Drive Boost Input. BS supplies the drive for the high-side N-Channel
                   MOSFET switch. Connect a 10nF or greater capaitor from SW to BS to power the
    2       IN     high-side switch.
    3       SW     Power Input. IN supplies power to the IC, as well as the step-down converter switches.
                   By pass IN to GND with a suitabley large capacitor to eliminate noise on the input to the
    4      GND     IC.
    5       FB     Power Switching Output. SW is the switching node that supplies power to the output.
                   Connect the output LC filter from switch to the output load. Note that a capacitor is
    6     COMP     required from SW to BS to power the high-side switch.
    7       EN     Ground. Connect the exposed pad on backside to Pin 4.
                   Feedback Input. FB senses the output voltage to regulate that voltage. Drive feedback
    8       SS     with a resistive voltage divider from the output voltage.
                   Compensation Node. COMP is used to compensate the regulation control loop. Connect
                   a series RC network form COMP to GND to compensate the regulation control loop. In
                   some cases, an additional capacitor from COMP to GND is required.
                   Enable Input. EN is a digital input that turns the regulator on or off. Drive EN high to turn
                   on the regulator. Drive it low to turn it off. For automatic strat-up, attach to IN with a
                   100k pull up resistor.
                   Soft Star Contol Input. SS controls the soft star period. Connect a capacitor from SS
                   to GND to set the soft-star period. To disable the soft-star feature, leave the SS pin
                   unconnected.

                                                                                        6
                                                                                              AIC2862

APPLICATION INFORMATIONS                                 The AIC2862 provides the soft-start function. Initially,
                                                          the voltage at SS pin is 0V. Then an internal current
The AIC2862 is a synchronous high voltage buck            source of 6A (typ.) charges an external soft-start ca-
converter that can support the input voltage range from   pacitor. During the soft-start period, the voltage at SS
                                                          pin will limit the feedback threshold voltage at FB pin.
4.75V to 23V and the output current can be up to 2A.      When the voltage at SS pin is higher than 0.925V, the
                                                          feedback threshold voltage at FB pin reaches the de-
Setting the Output Voltage                                sired value. The soft-start time can be calculated in
                                                          accordance with the following equation.
The output voltage is set using a resistive voltage
divider connected from the output voltage to FB. The                   0.925V
voltage divider divides the output voltage down to the    tSS = C5 6A
feedback voltage by the ratio:                            The soft-start capacitor is discharged to GND when the
                                                          EN pin is connected to GND.
                 R2
VFB = VOUT R1 + R2

Thus the output voltage is:

                    R1 + R2                               Optional Schottky Diode
VOUT = 0.925 R2
                                                          A Schottky diode with low forward drop voltage and
For example, for a 3.3V output voltage, R2 is 10k,        fast reverse recovery is the ideal choice for better
and R1 is 26.1k.                                          efficiency. The forward drop voltage of a Schottky
                                                          diode will result in the conduction losses in the diode,
Inductor                                                  and the diode capacitance (CT or CD) will cause the
                                                          switching losses. Therefore, it is necessary to consider
The inductor selection depends on the current ripple of   both forward voltage drop and diode capacitance for
                                                          diode selection. In addition, the rating of selected
inductor, the input voltage, and the output voltage.      Schottky diode should be able to handle the input
                                                          voltage and the maximum peak diode current.
L      VOUT    1     VOUT  
     fOSC  IL         VIN

Accepting a large current ripple of inductor allows the

use of a smaller inductance. However, higher current

ripple of inductor can cause higher output ripple         Input Capacitor and Output Capacitor

voltage and large core loss. By setting an acceptable

current ripple of inductor, a suitable inductance can be  To prevent the high input voltage ripple and noise
                                                          resulted from high frequency switching, the use of low
obtained from above equation.                             ESR ceramic capacitor for the maximum RMS current
                                                          is recommended. The approximated RMS current of
In addition, it is important to ensure the inductor       the input capacitor can be calculated according to the
saturation current exceeds the peak value of inductor     following equation.
current in application to prevent core saturation. The
peak value of inductor current can be calculated            ICINRMS                            IL2
according to the following equation.                      IO2 UT(MAX)  VOUT        VIN  VOUT    12
                                                                                    VI2N

IPEAK   IOUTmax         VOUT   L 1  VOUT                  The selection of output capacitor depends on the
                     2  fOSC         VIN                  required output voltage ripple. The output voltage
                                                          ripple can be expressed as:
Soft-Start

                                                                                                    7
                                                          AIC2862

VOUT  =        IL       + ESR  IL                         The system may have another zero of importance, if
         8 fOSC C3                                    the output capacitor has a large capacitance and/or a
                                                          high ESR value. The zero, due to the ESR and capaci-
For lower output voltage ripple, the use of low ESR       tance of the output capacitor, is located at:
ceramic capacitor is recommended. The tantalum
capacitor can also be used well, but its ERS is larger                      1
than that of ceramic capacitor.                            FESR = 2 C3 RESR

When choosing the input and output ceramic                In this case, a third pole set by the compensation ca-
capacitors, X5R and X7R types are recommended             pacitor, C7 and the compensation resistor, Rc is used
because they retain their capacitance over wider          to compensate the effect of the ESR zero on the loop
ranges of voltage and temperature than other types.       gain. This pole is located at:

Loop Compensation                                                        1
                                                          FP2 = 2 C7 Rc

                                                           The values of the compensation components are
                                                          given in the AIC2862 demo board user manual.

In order to avoid the poor output voltage ripple and low  Layout Consideration
efficiency caused by instability, AIC2862 requires a      In order to ensure a proper operation of AIC2862, the
proper external compensation network to compensate        following points should be managed comprehensively.
its feedback loop. In this external compensation          1. The input capacitor and VIN should be placed as
network, the compensation resistor, RC, and the
compensation capacitor, CC, are used to set the high-          close as possible to each other to reduce the input
frequency integrator gain and the integrator zero. C7 is       voltage ripple and noise.
used to cancel the zero caused by the output capacitor    2. The output loop, which is consisted of the inductor,
and it's ESR. While using the ceramic capacitor as the         the internal power switch, the Schottky diode and
output capacitor, C7 can be omitted due to the small           the output capacitor, should be kept as small as
ESR.                                                           possible.
                                                          3. The routes with large current should be kept short
The system has one pole of importance, due to the              and wide.
output capacitor, C3 and the load resistor. This poles    4. Logically the large current on the converter should
is located at:                                                 flow at the same direction.
                                                          5. In order to prevent the effect from noise, the IC's
                1                                              GND pin should be placed close to the ground of
FP1 = 2 C3 RLOAD                                           the input bypass capacitor.

The system has one zero of importance, due to the         6. The FB pin should be connected to the feedback
compensation capacitor, Cc and the compensation                 resistors directly and the route should be away
resistor, Rc. This zero is located at:                          from the noise sources.

               1
FZ1 = 2 Cc Rc

                                                          8
PHYSICAL DIMENSIONS                                                                                                 AIC2862

    SOP-8 Exposed Pad(Heat Sink)                                                                     SEE VIEW B

                                                                 D

EXPOSED THERMAL PAD(Heat Sink)         D1
(BOTTOM CENTER OF PACKAGE)                              E1

                                                                                E
                                                                                     H

                                                                                        h X 45

                                           AA
                                   e

                                                                 B
            A1                     WITH PLATING

               0.25                                                                     C
                   A
                                                                                                 S       SOP-8 Exposed Pad(Heat Sink)

                                                                    BASE METAL                   Y         MILLIMETERS
                                                                                                 M

                                                                    SECTION A-A                  B

                                                                                                 O   MIN.               MAX.
                                                                                                     1.35               1.75
                                                                                                 L

                                                                                                 A

                                   GAUGE PLANE                                                   A1  0.00               0.15
                                   SEATING PLANE
                                                                                                 B   0.31               0.51

L                                                                                                C   0.17               0.25

VIEW B                                                                                           D   4.80               5.00

                                                                                                 D1  1.50               3.50
                                                                                                     3.80               4.00
Note : 1. Refer to JEDEC MS-012E.                                                                E   1.0                2.55

2. Dimension "D" does not include mold flash, protrusions                                        E1

or gate burrs. Mold flash, protrusion or gate burrs shall not                                    e         1.27 BSC

exceed 6 mil per side .                                                                          H   5.80               6.20

3. Dimension "E" does not include inter-lead flash or protrusions.

4. Controlling dimension is millimeter, converted inch                                           h   0.25               0.50

dimensions are not necessarily exact.                                                            L   0.40               1.27

                                                                                                     0                 8

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Information provided by AIC is believed to be accurate and reliable. However, we cannot assume responsibility for use of any circuitry
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from its use. We reserve the right to change the circuitry and specifications without notice.
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tems are devices or systems which, (I) are intended for surgical implant into the body or (ii) support or sustain life, and whose failure to
perform, when properly used in accordance with instructions for use provided in the labeling, can be reasonably expected to result in a
significant injury to the user.

                                                                                                            9
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