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EP5382Q

器件型号:EP5382Q
厂商名称:ENPIRION
厂商官网:http://www.enpirion.com/
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器件描述

500/600/800mA Synchronous Buck Regulators With Integrated Inductor

EP5382Q器件文档内容

                                                                     EP5352Q/EP5362Q/EP5382Q

                                                                      500/600/800mA Synchronous Buck Regulators
                                                                                                     With Integrated Inductor

                                                                                                                                                    RoHS Compliant

                                                             VIN

ENABLE       UVLO                                                                                            Product Overview
        Thermal Limit
        Current Limit               Logic         P-Drive                                            VOUT    The Ultra-Low-Profile EP53X2Q product family is
                                                  N-Drive                                            GND     targeted to applications where board area and
            Soft Start                                                                               VSENSE  profile are critical. EP53X2Q is a complete power
                                                                                                             conversion solution requiring only two low cost
                         (-)                                                                         VFB     ceramic MLCC caps. Inductor, MOSFETS,
                             PWM                                                                             PWM, and compensation are integrated into a
                            Comp                                                                             tiny 5mm x 4mm x 1.1mm QFN package. The
                                                                                                             EP53x2Q family is engineered to simplify design
                         (+)                                                                                 and to minimize layout constraints. High
                                                                                                             switching frequency and internal type III
                          Sawtooth                                                                           compensation provides superior transient
                         Generator                                                                           response. With a 1.1 mm profile, the EP53x2 is
                                                                                                             perfect for space and height limited applications.
                                    Compensation
                                        Network                                                              A 3-pin VID output voltage select scheme
                                                                                                             provides seven pre-programmed output voltages
                                                   (-)       Switch                                          along with an option for external resistor divider.
                                           Error                                                             Output voltage can be programmed on-the-fly to
                                           Amp                                                               provide fast, dynamic voltage scaling.

                                                   (+)

                                                        DAC

                                    VREF                         Voltage
                                                                  Select

                                                                                    Package Boundry
                                                             VS0 VS1 VS2

Product Highlights                                                                                           Typical Application Circuit

Revolutionary integrated inductor                                                                             VIN            ENABLE       VSense          VOUT
Very small solution foot print*                                                                                                             Vout
Fully RoHS compliant; MSL 3 260C reflow                                                                              2.2uF  Vin                  10F
Only two low cost components required
5mm x 4mm x1.1mm QFN package                                                                                        Voltage  VS0          VFB
Wide 2.4V to 5.5V input range                                                                                        Select
500, 600, 800 mA output current versions                                                                                     VS1
Less than 1 A standby current
4 MHz switching frequency                                                                                                    VS2     GND
Fast transient response
Very low ripple voltage; 5mVp-p typical                                                                    Figure 1. Typical application circuit.
3 Pin VID Output Voltage select
External divider option                                                                                    Applications
Dynamically adjustable output
Designed for Low noise/EMI                                                                                  Area constrained applications
Short circuit, UVLO, and thermal protection                                                                Mobile multimedia, smartphone & PDA
                                                                                                             Mobile and Cellular platforms
                                                                                                             VoIP and Video phones
                                                                                                             Personal Media Players
                                                                                                             FPGA, DSP, IO & Peripherals

*Optimized PCB layout Gerber files downloadable from the Enpirion website to assure first pass design success.

03132                                                                                                4/28/2009                                                    Rev:B
                                                                             EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

Absolute Maximum Ratings

CAUTION: Absolute Maximum ratings are stress ratings only. Functional operation beyond recommended operating
conditions is not implied. Stress beyond absolute maximum ratings may cause permanent damage to the device.
Exposure to absolute maximum rated conditions for extended periods may affect device reliability.

                              PARAMETER                          SYMBOL      MIN         MAX            UNITS
Input Supply Voltage                                                                      7.0              V
Voltages on: ENABLE, VSENSE, VS0-VS2                             VIN         -0.3      VIN + 0.3           V
Voltage on: VFB                                                                           2.7              V
Storage Temperature Range                                                    -0.3         150             C
Reflow Temp, 10 Sec, MSL3 JEDEC J-STD-020A                                                260             C
ESD Rating (based on Human Body Model)                                       -0.3        2000              V

                                                                 TSTG        -65

Recommended Operating Conditions

                               PARAMETER                         SYMBOL      MIN          MAX           UNITS
Input Voltage Range
Output Voltage Range                                              VIN        2.4          5.5           V
Operating Ambient Temperature                                    VOUT
Operating Junction Temperature                                    TA         0.6       VIN-0.45         V

                                                                             -40          +85           C

                                                                 TJ          -40          +125          C

Thermal Characteristics                                                      SYMBOL       TYP           UNITS
                                                                                 JA        65           C/W
                                           PARAMETER                             JC        15           C/W
     Thermal Resistance: Junction to Ambient (0 LFM)                            TJ-TP     +150
     Thermal Resistance: Junction to Case (0 LFM)                                          15             C
     Thermal Shutdown                                                                                     C
     Thermal Shutdown Hysteresis

Electrical Characteristics

NOTE: TA = 25C unless otherwise noted. Typical values are at VIN = 3.6V.
EP5352QI, EP5362QI: CIN = 2.2F, COUT=10uF.
EP5382QI: CIN = 4.7F, COUT=10uF.

         PARAMETER          SYMBOL        TEST CONDITIONS                     MIN      TYP        MAX   UNITS
Operating Input Voltage                                                       2.4                  5.5     V
Under Voltage Lockout        VIN          VIN going low to high                         2.2        2.3     V
UVLO Hysteresis             VUVLO                                             -2.0     0.145               V
                                                                              -3.0                +2.0
VOUT Initial Accuracy       VOUT          2.4V  VIN  5.5V, ILOAD = 100mA;    0.591                         %
                            VOUT          TA = 25C                                                +3.0
VOUT Variation for all                                                       0.585                         %
Causes                                    2.4V  VIN  5.5V, ILOAD = 0 - 1A,
                                          TA = -40C to +85C

Feedback Pin Voltage        VFB           2.4V  VIN  5.5V, ILOAD = 100mA               0.603 0.615          V
Feedback Pin Input Current   IFB          VSO=VS1=VS2=1
Feedback Pin Voltage        VFB                                                        1                    nA
Dynamic Voltage Slew Rate   Vslew         2.4V  VIN  5.5V, ILOAD = 0-800mA,
                                          TA = -40C to +85C                          0.603 0.621          V
                                          VSO=VS1=VS2=1

                                                                                       3                mV/S

Enpirion 2009 all rights reserved, E&OE              2                                   www.enpirion.com

03132                                                 4/28/2009                                                                Rev:B
                                                                  EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

         PARAMETER         SYMBOL         TEST CONDITIONS         MIN  TYP   MAX UNITS
Continuous Output Current
EP5352QI                   IOUT           EP5352Q                 500             mA
Continuous Output Current
EP5362QI                   IOUT           EP5362Q                 600             mA
Continuous Output Current
EP5382QI                     IOUT         EP5382Q                 800             mA
Shut-Down Current            ISD
Quiescent Current                         Enable = Low                 0.75       A
                             ILIM         No switching
PFET OCP Threshold                        2.4V  VIN  5.5V,             800        A
                             IVSX         0.6V  VOUT  VIN 0.6V
VS0-VS1 Voltage                           Pin = Low               1.4  2          A
Threshold                    IEN          Pin = High
VS0-VS2 Pin Input Current   FOSC                                  0.0        0.4  V
                           RDS(ON)        Logic Low               1.4        VIN
Enable Voltage Threshold   RDS(ON)        Logic High
                                          VIN = 3.6V                   1          nA
Enable Pin Input Current
Operating Frequency                                               0.0        0.2  V
PFET On Resistance                                                1.4        VIN
NFET On Resistance
Internal Inductor DCR                                                  2          A
Soft-Start Operation
Time to 90% Vout                                                       4          MHz

                                                                       340        m

                                                                       270        m

                                                                       .110      

                           Tss            Vout = 3.3V                  1          mS

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03132                                                  4/28/2009                                               Rev:B
                                                                        EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

Pin Description

        20 ENABLE
             19 VS0
                   18 VS1
                        17 VS2
                                                                                                                 17 VS2
                                                                                                                      18 VS1
                                                                                                                            19 VS0
                                                                                                                                  20 ENABLE

VIN  1            16 VFB                                       VFB 16   Thermal                                                              1 VIN
                  15 VSENSE                                  VSENSE 15    Pad                                                                2 VIN
VIN  2            14 NC                                                                                                                      3 GND
                  13 NC                                        NC 14                                                                         4 GND
GND 3             12 NC                                         NC 13                                                                        5 VOUT
                  11 NC                                         NC 12                                                                        6 VOUT
GND 4                                                           NC 11

VOUT 5
VOUT 6

                                                                                                                                  7 VOUT
                                                                                                                            8 NC
                                                                                                                      9 NC
                                                                                                                10 NC

                         10 NC
                   9 NC
             8 NC
        7 VOUT

Figure 2. Pin description, top view.              Figure 3. Pin description, bottom view.

VIN (Pin 1,2): Input voltage pin. Supplies power   VFB (Pin 16): Feed back pin for external divider
to the IC. VIN can range from 2.4V to 5.5V.        option. When using the external divider option
                                                   (VS0=VS1=VS2= high) connect this pin to the
Input GND: (Pin 3): Input power ground.            center of the external divider. Set the divider
                                                   such that VFB = 0.603V.
Connect this pin to the ground terminal of the
                                                   VS0,VS1,VS2 (Pin 17,18,19): Output voltage
input capacitor.  Refer to                Layout   select. VS0=pin19, VS1=pin18, VS2=pin17.
                                                   Selects one of seven preset output voltages or
Recommendations for further details.               choose external divider by connecting pins to
                                                   logic high or low. Logic low is defined as VLOW
Output GND: (Pin 4): Power ground. The              0.4V. Logic high is defined as VHIGH  1.4V.
output filter capacitor should be connected to     Any level between these two values is
this pin. Refer to Layout recommendations for      indeterminate. (refer to section on output
further detail.                                    voltage select for more detail).

VOUT (Pin 5,6,7): Regulated output voltage.        ENABLE (Pin 20): Output enable. Enable =
                                                   logic high, disable = logic low. Logic low is
NC (Pin 8,9,10,11,12,13,14): These pins            defined as VLOW  0.2V. Logic high is defined
should not be electrically connected to each       as VHIGH  1.4V. Any level between these two
other or to any external signal, voltage, or       values is indeterminate.
ground. One or more of these pins may be
connected internally.                              Thermal Pad. Thermal pad to remove heat
                                                   from package. Connect to surface ground pad
VSENSE (Pin 15): Sense pin for output voltage      and PCB internal ground plane.
regulation. Connect VSENSE to the output
voltage rail as close to the terminal of the
output filter capacitor as possible.

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03132                                             4/28/2009                                                                                                                       Rev:B
Functional Block Diagram                                             EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

                                                                           VIN

ENABLE       UVLO
        Thermal Limit
        Current Limit                     Logic             P-Drive                                          VOUT
                                                            N-Drive                                          GND
            Soft Start                                                                                       VSENSE

                         (-)                                                                                 VFB
                             PWM
                            Comp

                         (+)

                          Sawtooth
                         Generator

                                          Compensation
                                              Network

                                                         (-)         Switch
                                                 Error
                                                 Amp

                                                         (+)

                                                              DAC

                                          VREF                           Voltage
                                                                          Select

                                                                                            Package Boundry
                                                                     VS0 VS1 VS2

Figure 4. Functional block diagram.

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03132                                            4/28/2009                                                        Rev:B
                                                                                                                                                                         EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

Typical Performance Characteristics

                       Efficiency vs Output Current                                                                                                        Efficiency vs Output Current

               95                                                                                                                                100
                                                                                                                                                  95
               90                                                                                                                                 90
                                                                                                                                                  85
               85                                                                                                                                 80
                                                                                                                                                  75
Efficiency -%  80                                                                                                                 Efficiency -%   70
                                                                                                                                                  65
                                                                                                          VOUT = 3.3V                             60                                                         VOUT = 3.3V
                                                                                                                                                  55                                                    VOUT = 3.0V
               75                                                                                                                                 50                                              VOUT = 2.7V
                                                                                                     VOUT = 3.0V                                       50                                 VOUT = 2.5V
                                                                                                                                                                                   VOUT = 1.8V
               70                                            VOUT = 2.7V

               65                                   VOUT = 2.5V

               60                              VOUT = 1.8V

               55                                                         VIN = 5.0V

               50                                                                                                                                                                                VIN = 3.6V

                   50  150           250       350               450                   550                                                                 150           250       350      450  550

                                     Load Current (mA)                                                                                                                   Load Current (mA)

                                   Efficiency vs Output Current                                                                                            Start up Waveform

               100

               95

               90                                                                                                      Vout
                                                                                                                       1V/Div
               85

Efficiency -%  80

               75

               70                                                         VOUT = 3.0V
               65
               60                                                VOUT = 2.7V
               55
               50                                            VOUT = 2.5V                                               Enable
                                                                                                                       2V/Div
                   50                                        VOUT = 1.8V

                                                    VOUT = 1.2V

                                                                          VIN = 3.3V

                       150           250       350           450                       550                                                                 VIN = 5.0V         200s/Div
                                                                                                                                                           VOUT = 3.3V
                                          Load Current (mA)

                   Transient Response                                                                                                            Transient Response

Vout                                                                                                                   Vout
50mV/Div                                                                                                               50mV/Div

ILoad                                                                                                                  ILoad
500mA/Div                                                                                                              500mA/Div

                       VIN = 5.0V         20s/Div                                                                                                          VIN = 3.3V         20s/Div

                       VOUT = 3.3V                                                                                                                         VOUT = 1.8V

                       Iload = 100mA to 800mA                                                                                                              Iload = 100mA to 800mA

                   Output Ripple                                                                                                                           Output Ripple

Vout                                                                                                                   Vout
10mV/Div                                                                                                               10mV/Div

                       VIN = 3.6V         200ns/Div                                                                                                        VIN = 3.6V         200ns/Div

                       VOUT = 3 .3V                                                                                                                        VOUT = 3 .3V

                       Output Cap = 10 F 0805                                                                                                              Output Cap = 2 x 10 F 0805

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Detailed Description                                                    EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

Functional Overview                               Protection features include under-voltage lock-
                                                  out (UVLO), over-current protection (OCP),
The EP53x2Q family is a complete DCDC             short circuit protection, and thermal overload
converter solution requiring only two low cost    protection.
MLCC capacitors. MOSFET switches, PWM
controller, Gate-drive, compensation, and         Integrated Inductor
inductor are integrated into the tiny 5mm x
4mm x 1.1mm package to provide the smallest       Enpirion has introduced the world's first
footprint possible while maintaining high         product family featuring integrated inductors.
efficiency and high performance. The converter    The EP53x2Q family utilizes a low loss, planar
uses voltage mode control to provide the          construction inductor. The use of an internal
simplest implementation and high noise            inductor localizes the noises associated with
immunity. The device operates at a 4 MHz          the output loop currents. The inherent shielding
switching frequency. The high switching           and compact construction of the integrated
frequency allows for a wide control loop          inductor reduces the radiated noise that
bandwidth providing excellent transient           couples into the traces of the circuit board.
performance. The 4 MHz switching frequency        Further, the package layout is optimized to
enables the use of very small components          reduce the electrical path length for the AC
making possible this unprecedented level of       ripple currents that are a major source of
integration.                                      radiated emissions from DCDC converters.
                                                  The integrated inductor significantly reduces
Enpirion's proprietary power MOSFET               parasitic effects that can harm loop stability,
technology provides very low switching loss at    and makes layout very simple.
frequencies of 4 MHz and higher, allowing for
the use of very small internal components, and    Soft Start
very wide control loop bandwidth. Unique
magnetic design allows for integration of the     Internal soft start circuits limit in-rush current
inductor into the very low profile 1.1mm          when the device starts up from a power down
package. Integration of the inductor virtually    condition or when the "ENABLE" pin is
eliminates the design/layout issues normally      asserted "high". Digital control circuitry limits
associated with switch-mode DCDC                  the VOUT ramp rate to levels that are safe for
converters. All of this enables much easier       the Power MOSFETS and the integrated
and faster integration into various applications  inductor. The soft start ramp rate is nominally
to meet demanding EMI requirements.               3.3mV/Sec.

Output voltage is chosen from seven preset        Over Current/Short Circuit Protection
values via a three pin VID voltage select
scheme. An external divider option enables        The current limit function is achieved by
the selection of any voltage in the 0.6 to VIN -  sensing the current flowing through a sense P-
Vdropout. This reduces the number of              MOSFET which is compared to a reference
components that must be qualified and             current. When this level is exceeded the P-
reduces inventory problems. The VID pins can      FET is turned off and the N-FET is turned on,
be toggled on the fly to implement glitch free    pulling VOUT low. This condition is maintained
dynamic voltage scaling.                          for a period of 1mS and then a normal soft start
                                                  is initiated. If the over current condition still
                                                  persists, this cycle will repeat in a "hiccup"
                                                  mode.

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03132                                             4/28/2009                                       Rev:B
Under Voltage Lockout                                                    EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q
                                                   and cause it to shut down. A logic high will
During initial power up an under voltage           enable the converter into normal operation. In
lockout circuit will hold-off the switching        shutdown mode, the device quiescent current
circuitry until the input voltage reaches a        will be less than 1 uA. The ENABLE pin must
sufficient level to insure proper operation. If    not be left floating.
the voltage drops below the UVLO threshold
the lockout circuitry will again disable the       Thermal Shutdown
switching. Hysteresis is included to prevent
chattering between states.                         When excessive power is dissipated in the
                                                   chip, the junction temperature rises. Once the
Enable                                             junction temperature exceeds the thermal
                                                   shutdown temperature the thermal shutdown
The ENABLE pin provides a means to shut            circuit turns off the converter output voltage
down the converter or enable normal                thus allowing the device to cool. When the
operation. A logic low will disable the converter  junction temperature decreases by 15C, the
                                                   device will go through the normal startup
                                                   process.

Application Information                            Table 1. Voltage select settings.

Output Voltage Select                              VS2        VS1  VS0                VOUT
                                                                                      3.3
To provide the highest degree of flexibility in    0          0    0                  2.5
choosing output voltage, the EP53x2Q family                                           2.8
uses a 3 pin VID, or Voltage ID, output voltage    0          0    1                  1.2
select arrangement. This allows the designer                                          3.0
to choose one of seven preset voltages, or to      0          1    0                  1.8
use an external voltage divider. Internally, the                                      2.7
output of the VID multiplexer sets the value for   0          1    1                  External
the voltage reference DAC, which in turn is
connected to the non-inverting input of the        1          0    0
error amplifier. This allows the use of a single
feedback divider with constant loop gain and       1          0    1
optimum compensation, independent of the
output voltage selected.                           1          1    0

Table 1 shows the various VS0-VS2 pin logic        1          1    1
states and the associated output voltage
levels. A logic "1" indicates a connection to VIN  External Voltage Divider
or to a "high" logic voltage level. A logic "0"
indicates a connection to ground or to a "low"     As described above, the external voltage
logic voltage level. These pins can be either      divider option is chosen by connecting the
hardwired to VIN or GND or alternatively can be    VS0, VS1, and VS2 pins to VIN or logic "high".
driven by standard logic levels. Logic low is      The EP53x2Q uses a separate feedback pin,
defined as VLOW  0.4V. Logic high is defined       VFB, when using the external divider. VSENSE
as VHIGH  1.4V. Any level between these two        must be connected to VOUT as indicated in
values is indeterminate. These pins must not       Figure 5.
be left floating.

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VIN            ENABLE        VSense            VOUT                        EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q
                               Vout
        2.2uF  Vin                                   formulation. Y5V or equivalent dielectric
        4.7uF                                        formulations lose capacitance with frequency,
                                     Ra   10F        bias, and with temperature, and are not
                                                     suitable for switch-mode DC-DC converter
               VS0           VFB                     input and output filter applications.

               VS1                   Rb

               VS2      GND                          The output capacitance requirement is a
                                                     minimum of 10uF. The control loop is
Figure 5. External Divider.                          designed to be stable with up to 60uF of total
                                                     output capacitance without requiring
The output voltage is selected by the following      modification of the control loop. Capacitance
formula:                                             above the 10uF minimum should be added if
                                                     the transient performance is not sufficient using
( ) VOUT            Ra                               the 10uF. Enpirion recommends a low ESR
= 0.603V       1+   Rb                               MLCC type capacitor be used. The output
                                                     capacitor must use a X5R or X7R or equivalent
Ra must be chosen as 200K to maintain loop           dielectric formulation. Y5V or equivalent
gain. Then Rb is given as:                           dielectric formulations lose capacitance with
                                                     frequency, bias, and temperature and are not
                                                     suitable for switch-mode DC-DC converter
                                                     input and output filter applications.

R = 1.2x105                                                     Cin

  b VOUT - 0.603                                                Manufacturer         Part #       Value  WVDC   Case Size
                                                                                                  2.2uF   10V      0805
                                                                Murata        GRM21BR71A225KA01L                   1206
                                                                                                          6.3V     0805
                                                                              GRM31MR71A225KA01L

Dynamically Adjustable Output                                                 GRM21BR70J225KA01L

                                                                Panasonic     ECJ-2FB1A225K              10V    0805
                                                                              ECJ-3YB1A225K
The EP53x2Q are designed to allow for                                         ECJ-2YB0J225K                     1206
dynamic switching between the predefined VID
voltage levels The inter-voltage slew rate is                                                            6.3V   0805
optimized to prevent excess undershoot or
overshoot as the output voltage levels                          Taiyo Yuden LMK107BJ225KA-T              10V    0603
transition. The slew rate is identical to the soft-
start slew rate of 3.3mV/uS.                                                  LMK212BJ225KG-T                   0805

Dynamic transitioning between internal VID                      Cin
settings and the external divider is not allowed.
                                                                Manufacturer Part #               Value  WVDC   Case Size
Input and Output Capacitors                                                                       4.7uF   10V      0805
                                                                Murata        GRM219R61A475KE19D                   1206
                                                                                                          6.3V     0805
                                                                              GRM319R61A475KA01D                   1206

                                                                              GRM219R60J475KE01D

                                                                              GRM31MR60J475KA01L

                                                                Panasonic     ECJ-2FB1A475K              10V    0805
                                                                              ECJ-3YB1A475K
                                                                              ECJ-2FB0J475K                     1206
                                                                              ECJ-3YB0J475K
                                                                                                         6.3V   0805

                                                                                                                1206

                                                                Taiyo Yuden LMK212BJ475KG-T              10V    0805

                                                                              LMK316BJ475KD-T                   1206

The input capacitance requirement is as                                       JMK212BJ475KD-T            6.3V   0805
follows:
                                                                Cout
EP5352Q, EP5362Q = 2.2uF
                                                                Manufacturer         Part #       Value  WVDC Case Size
EP5382Q = 4.7uF                                                                                   10uF
                                                                     Murata GRM219R60J106KE19D           6.3V   0805
Enpirion recommends that a low ESR MLCC
capacitor be used. The input capacitor must                                   GRM319R60J106KE01D                1206
use a X5R or X7R or equivalent dielectric
                                                                Panasonic     ECJ-2FB0J106K              6.3V   0805
                                                                              ECJ-3YB0J106K
                                                                                                                1206

                                                                Taiyo Yuden   JMK212BJ106KD-T            6.3V   0805
                                                                              JMK316BJ106KF-T
                                                                                                                1206

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                                                                                               EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

LAYOUT CONSIDERATIONS*

*Optimized PCB Layout file downloadable from the Enpirion Website to assure first pass design success

Recommendation 1: Input and output filter capacitors should be placed as close to the EP53x2QI
package as possible to reduce EMI from input and output loop AC currents. This reduces the
physical area of the Input and Output AC current loops.

Recommendation 2: DO NOT connect GND pins 3 and 4 together. Pin 3 should be used for the
Input capacitor local ground and pin 4 should be used for the output capacitor ground. The ground
pad for the input and output filter capacitors should be isolated ground islands and should be
connected to system ground as indicated in recommendation 3 and recommendation 5.

Recommendation 3: Multiple small vias (0.25mm after copper plating) should be used to connect
ground terminals of the Input capacitor and the output capacitor to the system ground plane. This
provides a low inductance path for the high-frequency AC currents, thereby reducing ripple and
suppressing EMI (see Fig. 5, Fig. 6, and Fig. 7).

Recommendation 4: The large thermal pad underneath the component must be connected to the
system ground plane through as many thermal vias as possible. The vias should use 0.33mm drill
size with minimum one ounce copper plating (0.035mm plating thickness). This provides the path for
heat dissipation from the converter.

Recommendation 5: The system ground plane referred to in recommendations 3 and 4 should be
the first layer immediately below the surface layer (PCB layer 2). This ground plane should be
continuous and un-interrupted below the converter and the input and output capacitors that carry
large AC currents. If it is not possible to make PCB layer 2 a continuous ground plane, an
uninterrupted ground "island" should be created on PCB layer 2 immediately underneath the
EN5312QI and its input and output capacitors. The vias that connect the input and output capacitor
grounds, and the thermal pad to the ground island, should continue through to the PCB GND layer as
well.

Recommendation 6: As with any switch-mode DC/DC converter, do not run sensitive signal or
control lines underneath the converter package.

Figure 6 shows an example schematic for the EP53x2Q using the internal voltage select. In this
example, the device is set to a VOUT of 1.2V (VS2=0, VS1=1, VS0=1).

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                                                                                                            EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

                                              16 VFB
                                                   15 VSENSE
                                                          14 NC
                                                               13 NC
                                                                     12 NC
                                                                          11 NC

     VS2                                                                                   10 NC
                      17                                                                   9 NC
                                                                                           8 NC
     VS1 18                                   AGND                                         7 VOUT

     VS0                                  19

     ENABLE 20

                                              1          2  GND 3       GND 4  5     6

                                              VIN     VIN                      VOUT  VOUT

VIN                                                                                                               VOUT

                                         4.7uF/2.2uF                                 10F

(see layout recommendation 3)

Figure 6. Example application, Vout=1.2V.

Figure 7 shows an example schematic using an external voltage divider. VS0=VS1=VS2= "1". The
resistor values are chosen to give an output voltage of 2.6V.

                                                      16 VFB
                                                           15 VSENSE
                                                                  14 NC
                                                                       13 NC
                                                                             12 NC
                                                                                  11 NC

          VS2 17                                                                           10 NC   Rb=60K
                                                                                           9 NC    Ra=200K
          VS1 18                                      AGND                                 8 NC
                                                                                           7 VOUT
          VS0                                 19

     ENABLE 20

                                                      1     2    GND 3  GND 4  5     6

                                                      VIN   VIN                VOUT  VOUT

VIN                                                                                                         VOUT

                                              4.7uF                                  10F

(see layout recommendation 3)

Figure 7. Schematic showing the use of external divider option, Vout = 2.6V.

Figure 8 shows two example board layouts. Note the placement of the input and output capacitors.
They are placed close to the device to minimize the physical area of the AC current loops. Note the
placement of the vias per recommendation 3.

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Thermal Vias to Ground Plane                              EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

                                                                            Package
                                                                            Outline

                                                     CIN  COUT

                                  Vias to Ground Plane

Figure 8. Example layout showing PCB top layer, as well as demonstrating use of vias from input, output filter
capacitor local grounds, and thermal pad, to PCB system ground.

Design Considerations for Lead-Frame Based Modules

Exposed Metal on Bottom Of Package

Enpirion has developed a break-through in package technology that utilizes the lead frame as part of
the electrical circuit. The lead frame offers many advantages in thermal performance, in reduced
electrical lead resistance, and in overall foot print. However, it does require some special
considerations.

As part of the package assembly process, lead frame construction requires that for mechanical
support, some of the lead-frame metal be exposed at the point where wire-bond or internal passives
are attached. This results in several small pads being exposed on the bottom of the package.

Only the large thermal pad and the perimeter pads are to be mechanically or electrically connected to
the PC board. The PCB top layer under the EP53x2QI should be clear of any metal except for the
large thermal pad. The "grayed-out" area in Figure 9 represents the area that should be clear of any
metal (traces, vias, or planes), on the top layer of the PCB.

NOTE: Clearance between the various exposed metal pads, the thermal ground pad, and the
perimeter pins, meets or exceeds JEDEC requirements for lead frame package construction (JEDEC
MO-220, Issue J, Date May 2005). The separation between the large thermal pad and the nearest
adjacent metal pad or pin is a minimum of 0.20mm, including tolerances. This is shown in Figure 10.

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                                                                  EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

                                                                    Thermal Pad.
                                                                    Connect to
                                                                    Ground plane

Figure 9. Exposed metal and mechanical dimensions of the package . Gray area represents bottom metal no-connect and
area that should be clear of any traces, planes, or vias, on the top layer of the PCB.

                                                0.25

                                                            0.25

                                                            0.20

                                          0.20        0.20

JEDEC minimum separation = 0.20

Figure 10. Exposed pad clearances; the Enpirion lead frame package complies with JEDEC requirements.

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                                                             EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

Figure 11. Recommended PCB Solder Mask Openings.

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                                                      EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

Figure 12. Package mechanical dimensions.

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                                                     EP5382Q/EP5362Q/EP5352Q

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