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MAX1744EUB+

器件型号:MAX1744EUB+
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厂商名称:MAXIM [Maxim Integrated Products]
厂商官网:http://www.maxim-ic.com
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MAX1744EUB+器件文档内容

19-1776; Rev 3; 4/09                       High-Voltage, Step-Down DC-DC
            EVAALVUAAILTAIOBNLEKIT                            Controllers in MAX

                        General Description                        ____________________________Features                 MAX1744/MAX1745

The MAX1744/MAX1745 are step-down DC-DC con-                       o High-Voltage Operation (Up to 36V IN)
trollers capable of handling up to 36V inputs. These               o Efficiency > 90%
parts use a proprietary current-limited control scheme             o Output Power Capability Exceeds 50W
for excellent light- and full-load efficiency, while their         o 10-Pin Max Package
330kHz (max) switching frequency permits small exter-
nal components for space-critical applications.                    o Low-Dropout Voltage
Operation to 100% duty cycle permits the lowest possi-             o 100% (max) Duty Cycle
ble dropout voltage.                                               o 90A Quiescent Current

The MAX1744 contains an internal feedback network                  o 4A Shutdown Current
that provides a pin-selectable output voltage of either
3.3V or 5V. The MAX1745 uses an external feedback                  o Up to 330kHz Switching Frequency
network to generate an adjustable output voltage                   o Output Voltage
between 1.25V and 18V.
                                                                          5V or 3.3V (MAX1744)
The MAX1744/MAX1745 are available in a space-sav-                         Adjustable 1.25V to 18V (MAX1745)
ing 10-pin MAX package.                                          o Current-Limited Control Scheme

________________________Applications                                                          Ordering Information

         Automotive Electronics                                    PART                       TEMP RANGE PIN-PACKAGE

         Telecom Systems                                           MAX1744EUB+                -40C to +85C 10 MAX

         Wall-Cube-Powered Devices                                 MAX1744AUB+                -40C to +125C 10 MAX

         Industrial Control Systems

         Firewire/IEEE1394

                                                                   MAX1745EUB+                -40C to +85C 10 MAX

                                                                   MAX1745AUB+                -40C to +125C 10 MAX

                                                                   MAX1745EUB/V+              -40C to +85C 10 MAX

uMAX is a registered trademark of Maxim Integrated Products, Inc.  +Denotes a lead(Pb)-free/RoHS-compliant package.
                                                                   /V = Denotes an automotive qualified part.
               Typical Operating Circuit
                                                                                              Pin Configuration
                IN
    4.5V TO 36V                                                    TOP VIEW

                                                                                         +             10 IN
                                                                             GND 1                     9 EXT
                                                                                                       8 VH
ON             IN VH EXT                P                                          VL 2                7 SHDN
                                                                                 REF 3                 6 CS
5V  OFF   SHDN                                                               3/5 (FB) 4       MAX1744
                                                                                              MAX1745
    3.3V  3/5

              MAX1744                                                           OUT 5

          VL

          REF                       CS     OUT                                                MAX
                                           3.3V
                GND OUT                    OR 5V

                                                                   ( ) ARE FOR MAX1745 ONLY.

                          ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1

For pricing, delivery, and ordering information, please contact Maxim Direct at 1-888-629-4642,
or visit Maxim's website at www.maxim-ic.com.
                 High-Voltage, Step-Down DC-DC
                 Controllers in MAX

MAX1744/MAX1745  ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS                                                                 Operating Temperature Range
                                                                                                             MAX174_EUB ..................................................-40C to +85C
                 IN, EXT, SHDN to GND...........................................-0.3V to +38V                MAX174_AUB ................................................-40C to +125C
                 VH to GND..............................................................-0.3V to +34V
                 VH, EXT to IN............................................................-7V to +0.3V    Junction Temperature ......................................................+150C
                 CS, OUT to GND ....................................................-0.3V to +20V         Storage Temperature Range .............................-65C to +150C
                 FB, 3/5, REF to GND .....................................-0.3V to (VL + 0.3V)            Lead Temperature (soldering, 10s) ................................+300C
                 VL to GND...................................................................-0.3V to 6V
                 Continuous Power Dissipation (TA = +70C)

                    10-Pin MAX (derate 5.6mW/C above 70C) .............444mW

                 Stresses beyond those listed under "Absolute Maximum Ratings" may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
                 operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
                 absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.

                 ELECTRICAL CHARACTERISTICS

                 (VIN = VSHDN = 5.5V to 36V, 3/5 = GND, ILOAD = 0, TA = 0C to +85C, unless otherwise noted. Typical values at VIN = VSHDN =
                 36V, TA = +25C.)

                 PARAMETER                                                                                CONDITIONS  MIN TYP MAX UNITS

                 Input Voltage Range                                                                                  4.5       36    V

                 Supply Current into IN                VSHDN = VIN = 5.5V to 36V                                           90   140   A
                 Shutdown Supply Current               SHDN = GND
                                                                                                                           4    12    A

                 Output Voltage (MAX1744)              3/5 = VL                                                       4.85 5.00 5.15
                                                       3/5 = GND                                                                                              V

                                                                                                                      3.20 3.30 3.40

                 OUT Input Current (MAX1744)           3/5 = VL, VOUT = 5V                                                 28   44    A
                 FB Threshold Voltage (MAX1745)        Falling edge, hysteresis = 8mV
                                                                                                                      1.22 1.25 1.28  V

                 FB Input Current (MAX1745)                                                                           -50       50    nA

                 VH Output Voltage with Respect to IN  VIN = 5.5V to 36V, IVH = 100A to 20mA                         -6.0 -5.3 -4.3  V
                 VL Output Voltage                     VIN = 5.5V to 36V, IVL = 100A to 2mA
                 VL Undervoltage Lockout                                                                              4.5  5.0  5.5   V

                                                                                                                      2.0  3.0  4.1   V

                 CS Threshold Voltage                  VCS = VOUT = 2.5V to 18V                                       85   100 115    mV
                                                       VCS = VOUT = VGND
                 CS Input Current                      VCS = VOUT = 2.5V to 18V                                       80   110 150
                 SHDN, 3/5 Logic-High Threshold        VCS = VOUT = VGND
                 SHDN, 3/5 Logic-Low Threshold         VIN = 4.5V to 36V                                              0    15   25    A
                 3/5 Input Current                     VIN = 4.5V to 36V
                                                       SHDN = GND                                                     -25       0

                                                                                                                      2.4             V

                                                                                                                                0.4   V

                                                                                                                                1    A

                 SHDN Input Current                    3/5 = GND                                                                1
                 EXT Resistance                        VSHDN = 36V                                                                          A

                                                                                                                                12

                                                                                                                           8    20   

                 Minimum EXT Off-Time                                                                                 1.5  2.0  2.5   s

                 Minimum EXT On-Time                                                                                  0.7  1.0  1.5   s

                 Output Line Regulation                Figure 1, 5.5V < VIN < 36V, ILOAD = 1A                              5          mV/V
                 Output Load Regulation                Figure 1, VIN = 12V, 30mA < ILOAD < 2A
                 Reference Voltage                     IREF = 0                                                            15         mV/A
                 REF Load Regulation                   0  IREF  100A
                 REF Line Regulation                   VIN = 4.5V to 36V, IREF = 0                                    1.22 1.25 1.28  V

                                                                                                                           4    10    mV

                                                                                                                           30   60    V/V

                 2 _______________________________________________________________________________________
                                      High-Voltage, Step-Down DC-DC
                                                         Controllers in MAX

ELECTRICAL CHARACTERISTICS                                                                                              MAX1744/MAX1745

(VIN = VSHDN = 5.5V to 36V, 3/5 = GND, ILOAD = 0, TA = -40C to +85C, unless otherwise noted.) (Note 1)

                    PARAMETER                             CONDITIONS          MIN                         MAX    UNITS
Input Voltage Range                                                            4.5                         36       V
Supply Current into IN                VSHDN = VIN = 5.5V to 36V                                            140     A
Shutdown Supply Current               SHDN = GND                              4.85                         12      A
                                      3/5 = VL                                3.20                        5.15
Output Voltage (MAX1744)              3/5 = GND                                                           3.40      V
                                      3/5 = VL, VOUT = 5V                     1.22                         44
OUT Input Current (MAX1744)           Falling edge, hysteresis = 8mV           -50                        1.28     A
FB Threshold Voltage (MAX1745)                                                -6.0V                        50       V
FB Input Current (MAX1745)            VIN = 5.5V to 36V, IVH = 100A to 20mA   4.5                                 nA
VH Output Voltage with Respect to IN  VIN = 5.5V to 36V, IVL = 100A to 2mA    2.0                        -4.3V     V
VL Output Voltage                                                              85                          5.5      V
VL Undervoltage Lockout               VCS = VOUT = 2.5V to 18V                 80                          4.1      V
                                      VCS = VOUT = VGND                         0                          115
CS Threshold Voltage                  VCS = VOUT = 2.5V to 18V                 -25                         150     mV
                                      VCS = VOUT = VGND                        2.4                         25
CS Input Current                      VIN = 4.5V to 36V                                                     0      A
                                      VIN = 4.5V to 36V                        1.5
SHDN, 3/5 Logic-High Threshold        SHDN = GND                               0.7                         0.4      V
SHDN, 3/5 Logic-Low Threshold         3/5 = GND                               1.22                         1       V
3/5 Input Current                     VSHDN = 36V                                                          1      A
                                                                                                           12
SHDN Input Current                    IREF = 0                                                             20      A
                                      0  IREF  100A                                                       2.5
EXT Resistance                        VIN = 4.5V to 36V, IREF = 0                                          1.5      
Minimum EXT Off-Time                                                                                      1.28     s
Minimum EXT On-Time                                                                                        10      s
Reference Voltage                                                                                          60       V
REF Load Regulation                                                                                                mV
REF Line Regulation                                                                                               V/V

_______________________________________________________________________________________ 3
                 High-Voltage, Step-Down DC-DC
                 Controllers in MAX

MAX1744/MAX1745  ELECTRICAL CHARACTERISTICS

                 (VIN = VSHDN = 5.5V to 36V, 3/5 = GND, ILOAD = 0, TA = -40C to +125C, unless otherwise noted.) (Note 1)

                                     PARAMETER                             CONDITIONS              MIN                      MAX    UNITS
                 Input Voltage Range                                                                4.5                      36       V
                 Supply Current into IN                VSHDN = VIN = 5.5V to 36V                                             140     A
                 Shutdown Supply Current               SHDN = GND                                  4.85                      15      A
                                                       3/5 = VL                                    3.20                     5.15
                 Output Voltage (MAX1744)              3/5 = GND                                                            3.40      V
                                                       3/5 = VL, VOUT = 5V                         1.22                      44
                 OUT Input Current (MAX1744)           Falling edge, hysteresis = 8mV               -50                     1.28     A
                 FB Threshold Voltage (MAX1745)                                                    -6.0V                     50       V
                 FB Input Current (MAX1745)            VIN = 5.5V to 36V, IVH = 100A to 20mA       4.5                              nA
                 VH Output Voltage with Respect to IN  VIN = 5.5V to 36V, IVL = 100A to 2mA        1.6                     -4.3V     V
                 VL Output Voltage                                                                  85                       5.5      V
                 VL Undervoltage Lockout               VCS = VOUT = 2.5V to 18V                     80                       4.1      V
                                                       VCS = VOUT = VGND                             0                       115
                 CS Threshold Voltage                  VCS = VOUT = 2.5V to 18V                     -25                      150     mV
                                                       VCS = VOUT = VGND                            2.4                      25
                 CS Input Current                      VIN = 4.5V to 36V                                                      0      A
                                                       VIN = 4.5V to 36V                            1.5
                 SHDN, 3/5 Logic-High Threshold        SHDN = GND                                   0.7                      0.4      V
                 SHDN, 3/5 Logic-Low Threshold         3/5 = GND                                   1.22                      1       V
                 3/5 Input Current                     VSHDN = 36V                                                           1      A
                                                                                                                             12
                 SHDN Input Current                    IREF = 0                                                              20      A
                                                       0  IREF  100A                                                        2.5
                 EXT Resistance                        VIN = 4.5V to 36V, IREF = 0                                           1.5      
                 Minimum EXT Off-Time                                                                                       1.28     s
                 Minimum EXT On-Time                                                                                         10      s
                 Reference Voltage                                                                                           80       V
                 REF Load Regulation                                                                                                 mV
                 REF Line Regulation                                                                                                V/V

                 Note 1: Specifications to -40C are guaranteed by design, not production tested.

                 4 _______________________________________________________________________________________
                                                                                         High-Voltage, Step-Down DC-DC
                                                                                                            Controllers in MAX

                                                                                                                                           Typical Operating Characteristics                                                                                   MAX1744/MAX1745

(Circuit of Figure 1, TA = +25C, unless otherwise specified.)

                                   EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT           MAX1744/5toc01                                EFFICIENCY vs. LOAD CURRENT              MAX1744/5toc02                                    IN PIN QUIESCENT CURRENT     MAX1744/5toc03
                                             (VOUT = +3.3V)                                                                      (VOUT = +5.0V)                                                               vs. INPUT VOLTAGE (5.5V TO 36V)
                                                                                                                                                                        QUIESCENT CURRENT (A)
                        100                                                                                 100                                                                                       110
                                                   B                                                                                       B

                                       A                                                                                A                                                                             105
                                                                                                            80
                         80

EFFICIENCY (%)                                                                           EFFICIENCY (%)                                C      D                                                       100

                        60                    CD                                                            60

                                                                                                                                                                                                      95

                        40                                                                                  40

                                                                                                                                                                                                      90

                        20                              A: VIN = +5.5V                                      20                                A: VIN = +7.2V                                          85
                                                        B: VIN = +12.0V                                      0                                B: VIN = +12.0V
                         0                              C: VIN = +24.0V                                                                       C: VIN = +24.0V
                           0.0001 0.001 0.01            D: VIN = +36.0V                                        0.0001                         D: VIN = +36.0V

                                                   0.1          1        10                                 140            0.001 0.01 0.1              1        10                                    80          10  20                 30    40
                                                                                                                                                                                                          0

                                             LOAD CURRENT (A)                                                                   LOAD CURRENT (A)                                                                      INPUT VOLTAGE (V)

                                     IN PIN QUIESCENT CURRENT                                                              SWITCHING FREQUENCY                                                                   IN PIN QUIESCENT CURRENT
                                 vs. INPUT VOLTAGE (3.5V TO 5.5V)                                                            vs. INPUT VOLTAGE                                                                        vs. TEMPERATURE

                        6                                                MAX1744/5toc04                                                                         MAX1744/5toc05                        95                                       MAX1744/5toc06

                                                                                 SWITCHING FREQUENCY (kHz)  120                                                        QUIESCENT CURRENT (A)          94

                        5                                                                                                                                                                             93

QUIESCENT CURRENT (mA)                                                                                      100                                                                                       92

                        4

                                                                                                            80                                                                                        91

                        3                                                                                                                                                                             90

                                                                                                            60                                                                                        89

                        2                                                                                                                                                                             88

                        1                                                                                   40                                                                                        87

                             VOUT = 3.3V                                                                    20                                     VOUT = 3.3V                                        86
                        0                                                                                    0                                     IOUT = 2.0A

                            3.5               4.5                  5.5                                          0          10          20          30           40                                    85              0 25 50 75 100 125
                                                                                                                                                                                                         -50 -25       TEMPERATURE (C)

                                             INPUT VOLTAGE (V)                                                                  INPUT VOLTAGE (V)

                                     EXT RISE AND FALL TIMES                                                               EXT RISE AND FALL TIMES                                                               CURRENT-SENSE TRIP LEVEL
                                          vs. CAPACITANCE                                                                                                                                                              vs. TEMPERATURE
                                                                                                                           vs. TEMPERATURE
                        120                                                                                                                                                                           115
                                VIN = +5V                                MAX1744/5toc07                     50                                                  MAX1744/5toc08                                                                 MAX1744/5toc09

                        100                                                      tRISE AND tFALL (ns)       45     VIN = +5V                                           CURRENT-SENSE TRIP LEVEL (mV)
                                                                                                                   CL = 1000pF
                                                                                                                                                                                                      110
                                                                                                            40                  tRISE

tRISE AND tFALL (ns)    80                                                                                  35                                                                                        105

                                                                                                            30

                        60                                                                                  25                         tFALL                                                          100
                                      tFALL
                                                                                                            20
                        40
                                                                                                            15                                                                                        95

                        20                    tRISE                                                         10                                                                                        90

                         0       1000 2000 3000 4000 5000                                                       5
                            0            CAPACITANCE (pF)
                                                                                                                0              0 25 50 75 100 125                                                     85          0 25 50 75 100 125
                                                                                                                  -50 -25       TEMPERATURE (C)                                                         -50 -25   TEMPERATURE (C)

                                             _______________________________________________________________________________________ 5
High-Voltage, Step-Down DC-DC
Controllers in MAX

                                           Typical Operating Characteristics (continued)

(Circuit of Figure 1, TA = +25C, unless otherwise specified.)
MAX1744/MAX1745
                                           REFERENCE OUTPUT VOLTAGE CHANGE (%)     REFERENCE OUTPUT VOLTAGE CHANGE  MAX1744/5toc10                              MAX1744
                                                                                               vs. TEMPERATURE                                     ENTERING/EXITING SHUTDOWN

                                                                                5                                                                                                                                               MAX1744/5toc11

                                                                                4                                                                RL = 3.3

                                                                                3                                                       VOUT
                                                                                                                                       2V/div
                                                                                2

                                                                                1

                                                                                0

                                                                                -1

                                                                                -2                                                     SHUTDOWN
                                                                                                                                             PULSE
                                                                                -3                                                           5V/div

                                                                                -4

                                                                                -5          0 25 50 75 100 125                                       2ms/div
                                                                                   -50 -25   TEMPERATURE (C)

                                                                                    LOAD-TRANSIENT RESPONSE                                          LINE-TRANSIENT RESPONSE

                                                                                                                    MAX1744/5toc12                                                                                                              MAX1744/5toc13

                                                                                A                                                      A

                                                                                B                                                      B

                                                                                                          50s/div                                                 4ms/div
                                                                                   VIN = 7.2V, VOUT = 3.3V, LOAD CURRENT = 0.1A TO 2A     VOUT = 5V, LOAD CURRENT = 1A
                                                                                   A: VOUT, 50mV/div, 3.3V AC-COUPLED                     A: VOUT, 100mV/div, AC-COUPLED
                                                                                   B: LOAD CURRENT, 1A/div                                B: VIN, 6V TO 12V, 5V/div

6 _______________________________________________________________________________________
                              High-Voltage, Step-Down DC-DC
                                                 Controllers in MAX

                                                                   Pin Description                                        MAX1744/MAX1745

                        NAME                             FUNCTION
PIN

           MAX1744 MAX1745

1   GND   GND                 Ground
            VL
2   VL     REF                5V Linear Regulator Output. VL provides power to the internal circuitry and can supply up
            --                to 1mA to an external load. Bypass VL to GND with 4.7F or greater capacitor.
3   REF     FB
           OUT                1.25V Reference Output. REF can supply up to 100A to an external load. Bypass REF to
4   3/5     CS                GND with a 0.1F or greater ceramic capacitor.

4   --    SHDN                3.3V or 5V Selection. Connect 3/5 to GND to set the output voltage to 3.3V. Connect 3/5 to
            VH                VL to set the output voltage to 5V.
5   OUT    EXT
                              Feedback Input for Adjustable Output Operation. Connect to an external voltage-divider
6   CS                        between the output and FB to set the output voltage. The regulation voltage threshold is
                              1.25V.
7   SHDN                      Sense Input for Fixed 5V or 3.3V Output Operation (MAX1744) and Negative Current-Sense
                              Input (MAX1744/5). OUT is connected to an internal voltage-divider (MAX1744). OUT does
8   VH                        not supply current.
                              Current-Sense Input. Connect the current-sense resistor between CS and OUT. External
9   EXT                       MOSFET is turned off when the voltage across the resistor is equal to or greater than the
                              current limit trip level (100mV).
                              Active-Low Shutdown Input. Connect SHDN to IN for normal operation. Drive SHDN to low
                              to shut the part off. In shutdown mode, the reference, output, external MOSFET, and
                              internal regulators are turned off.
                              High-Side Linear Regulator Output. VH provides a regulated output voltage that is 5V below
                              IN. The external P-channel MOSFET gate is driven between IN and VH. Bypass VH to IN
                              with a 4.7F or greater capacitor (see the Capacitor Selection section).

                              Gate Drive for External P-Channel MOSFET. EXT swings between IN and VH.

10  IN    IN                  Positive Supply Input. Bypass IN to GND with a 0.47F or greater ceramic capacitor.

                      Detailed Description                                                         Operating Modes
                                                         When delivering low output currents, the MAX1744/
The MAX1744/MAX1745 are high-voltage step-down           MAX1745 operate in discontinuous-conduction mode.
DC-DC converter controllers. These devices offer high    Current through the inductor starts at zero, rises as
efficiency over a wide range of input/output voltages    high as the current limit, then ramps down to zero dur-
and currents, making them optimal for use in applica-    ing each cycle (Figure 3). The switch waveform exhibits
tions such as telecom, automotive, and industrial con-   ringing, which occurs at the resonant frequency of the
trol. Using an external P-channel MOSFET and             inductor and stray capacitance, due to residual energy
current-sense resistor allows design flexibility and     trapped in the core when the commutation diode (D1 in
improved efficiency. The MAX1744/MAX1745 automati-       Figure 1) turns off.
cally switch from PWM operation at medium and heavy
loads to pulse-skipping operation at light loads to      When delivering medium-to-high output currents, the
improve light-load efficiency. The low 90A quiescent    MAX1744/MAX1745 operate in PWM continuous-con-
current further optimizes these parts for applications   duction mode (Figure 4). In this mode, current always
where low input current is critical. Operation to 100%   flows through the inductor and never ramps to zero.
duty cycle allows the lowest possible dropout voltage,   The control circuit adjusts the switch duty cycle to
which allows a wider input voltage variation. The small  maintain regulation without exceeding the peak switch-
size, high switching frequency, and low parts count      ing current set by the current-sense resistor.
minimize the required circuit board area and compo-
nent cost. Figure 1 shows the MAX1744 typical applica-
tion circuit.

          _______________________________________________________________________________________ 7
                 High-Voltage, Step-Down DC-DC
                 Controllers in MAX

MAX1744/MAX1745        INPUT                            0.47F                         C3        P M1               RSENSE
                 4.5V TO 36V                                                          4.7F         FAIRCHILD       40m
                                                                         IN                        NDS9407
                                      C2                           SHDN                     D2                 L1
                                   4.7F                            3/5                                       22H
                               LOW ESR                                            VH
                                                                                                     D1
                          ON                                                          EXT            NIHON
                                        OFF                                                          EC2IQ506

                           5V
                                       3.3V

                                                             MAX1744 CS                                                          OUT
                                                                                                                                 3.3V OR 5V
                                                                                                                                 2A

                                                        VL                        OUT                                      C1
                                                                                                                           220F
                                                        REF

                                                                             GND

                 Figure 1. Typical Application Circuit

                                      100% Duty Cycle and Dropout                               If the duty cycle is greater than 33%, the off-time sets the
                                                                                                frequency; and the frequency is approximately f  500kHz
                 The MAX1744/MAX1745 operate with a duty cycle up to                             (1 - D).
                 100%. This feature extends the input voltage range by
                 turning the MOSFET on continuously when the supply                             In both cases, the voltage is regulated by the error
                 voltage approaches the output voltage. This services                           comparator. For low duty cycles (<33%), the MOSFET
                 the load when conventional switching regulators with                           is turned on for the minimum on-time, causing fixed-on-
                 less than 100% duty cycle would fail. Dropout voltage is                       time operation. During the MOSFET on-time, the output
                 defined as the difference between the input and output                         voltage rises. Once the MOSFET is turned off, the volt-
                 voltages when the input is low enough for the output to                        age drops to the regulation threshold (set by the inter-
                 drop out of regulation. Dropout depends on the                                 nal voltage-divider for the MAX1745 and by the external
                 MOSFET drain-to-source on-resistance, current-sense                            voltage-divider for the MAX1744), at which time another
                 resistor, and inductor series resistance, and is propor-                       cycle is initiated. For high duty cycles (>33%), the
                 tional to the load current:                                                    MOSFET remains off for the minimum off-time, causing
                                                                                                fixed-off-time operation. In this case, the MOSFET
                      Dropout voltage=                                                          remains on until the output voltage rises to the regula-
                                                                                                tion threshold. Then the MOSFET turns off for the mini-
                      [ ] IOUT x RDS(ON) + RSENSE + RINDUCTOR                                   mum off-time, initiating another cycle.

                                          Regulation Control Scheme                             By switching between fixed-on-time and fixed-off-time
                                                                                                operation, the MAX1744/MAX1745 can operate at high
                 The MAX1744/MAX1755 have a unique operating                                    input-output ratios, yet still operate up to 100% duty
                 scheme that allows PWM operation at medium and high                            cycle for low dropout. Note that when transitioning from
                 current, with automatic switching to pulse-skipping                            fixed-on-time to fixed-off-time operation, the output volt-
                 mode at lower currents to improve light-load efficiency.                       age drops slightly due to the output ripple voltage. In
                 Figure 2 shows the simplified block diagram.                                   fixed-on-time operation, the minimum output voltage is
                                                                                                regulated, but in fixed-off-time operation, the maximum
                 Under medium- and heavy-load operation, the inductor                           output voltage is regulated. Thus, as the input voltage
                 current is continuous and the part operates in PWM                             drops below approximately three times the output volt-
                 mode. In this mode, the switching frequency is set by                          age, a decrease in line regulation can be expected.
                 either the 1s minimum on-time or the 2s minimum off-                         The drop in voltage is approximately VDROP  VRIPPLE / 2.
                 time, depending on the duty cycle. The duty cycle is
                 approximately the output voltage divided by the input                          At light output loads, the inductor current is discontinu-
                 voltage. If the duty cycle is less than 33%, the minimum                       ous, causing the MAX1744/MAX1745 to operate at
                 on-time controls the frequency; and the frequency is
                 approximately f  1MHz  D, where D is the duty cycle.

                 8 _______________________________________________________________________________________
          High-Voltage, Step-Down DC-DC                                                                                 MAX1744/MAX1745
                             Controllers in MAX

                 EXT IN
                                                               REF

            VH

SHDN        VH
   VL    LINEAR
       REGULATOR
                                                                       1.25
            VL                                                     REFERENCE
         LINEAR
       REGULATOR                                              ERROR
                                                              COMPARATOR
       Q  TRIG                                                                     OUT
                                                                                   (FB)
          MINIMUM                                                                 3/5

          ON-TIME

          ONE SHOT

       Q  TRIG

          MINIMUM

          OFF-TIME

          ONE SHOT

                            Q                                 SHDN
                    SR

                                            ( ) MAX1745 ONLY                                                    CS+-
                                          - - - MAX1744 ONLY                                100mV

Figure 2. Simplified Functional Diagram                       where IRIPPLE is the inductor ripple current, and can be
                                                              determined by:
lower frequencies, reducing the MOSFET gate drive
and switching losses. In discontinuous mode, under                         IRIPPLE = (VIN - VOUT)  tON(MIN) / L
most circumstances, the on-time will be the fixed mini-
mum on-time of 1s. If the inductor value is small, or        where tON(MIN) is the minimum on-time (1s) for mini-
the current-sense resistor large, the current limit will be   mum on-time-control, or:
tripped before the minimum on-time, terminating the
on-time and thus setting the fixed on-time.                                   IRIPPLE = (VOUT)  tOFF(MIN) / L

If the inductance is too large, or the output capacitance     where tOFF(MIN) is the minimum off-time (2s) for mini-
high and equivalent series resistance (ESR) low, then         mum off-time-control.
the MOSFET remains on longer than the minimum on-
time, until the output capacitor charges beyond the
error comparator's (VOUT / 1.25V)  8mV hysteresis,
causing the part to operate in hysteretic mode.
Operating in hysteretic mode results in lower frequency
operation. The transition to hysteretic mode occurs at
the critical output capacitor ESR:

      ESRCRITICAL = (VOUT / 1.25V)  8mV / IRIPPLE

_______________________________________________________________________________________ 9
                 High-Voltage, Step-Down DC-DC
                 Controllers in MAX

MAX1744/MAX1745  A                                                                           A

                 B                                                                           B

                                                                                             C

                 C

                                                             10s/div                                                    10s/div

                                 CIRCUIT OF FIGURE 1, VIN = 18V, VOUT = 3.3V, ILOAD = 100mA  CIRCUIT OF FIGURE 1, VIN = 18V, VOUT = 3.3V, ILOAD = 1.5A
                                 A: MOSFET DRAIN, 10V/div                                    A: MOSFET DRAIN, 10V/div
                                 B: OUT, 50mV/div, 3.3V DC OFFSET                            B: OUT, 50mV/div, 3.3V DC OFFSET
                                 C: INDUCTOR CURRENT, 1A/div                                 C: INDUCTOR CURRENT, 1A/div

                 Figure 3. Discontinuous-Conduction Mode, Light-Load-Current                 Figure 4. Continuous-Conduction Mode, Heavy-Load-Current
                 Waveform                                                                    Waveform

                                                      VL Linear Regulator                                                                Shutdown Mode
                 The MAX1744/MAX1745 contain a 5V low-side linear reg-                       When SHDN is low, the device enters shutdown mode. In
                 ulator (VL) that powers the internal circuit and can supply                 this mode, the internal circuitry is turned off. EXT is pulled
                 up to 1mA to an external load. This allows the                              to IN, turning off the external MOSFET. The shutdown
                 MAX1744/MAX1745 to operate up to 36V input, while                           supply current drops to less than 10A. SHDN is a logic-
                 maintaining low quiescent current and high switching fre-                   level input. Connect SHDN to IN for normal operation.
                 quency. When the input voltage goes below 5.5V, this
                 regulator goes into dropout and the IN pin quiescent cur-                                                                        Reference
                 rent will rise. See the Typical Operating Characteristics.                  The 1.25V reference is suitable for driving small external
                 Bypass VL with a 4.7F or greater capacitor.                                loads. It has a guaranteed 10mV maximum load regula-
                                                                                             tion while sourcing load currents up to 100A. The refer-
                                                      VH Linear Regulator                    ence is turned off during shutdown. Bypass the
                 The MAX1744/MAX1745 contain a high-side linear regu-                        reference with 0.1F for normal operation. Place the
                 lator (VH) that regulates its output to 5V below IN (the                    bypass capacitor within 0.2in (5mm) of REF, with a direct
                 positive supply input voltage). This regulator limits the                   trace to GND.
                 external P-channel MOSFET gate swing (EXT), allowing
                 high input voltage operation without exceeding the                                                   Design Information
                 MOSFET gate-source breakdown. Bypass VH with a
                 4.7F or greater capacitor between IN and VH. Fast line                                               Setting the Output Voltage
                 transients may drive the voltage on VH negative. The                        The MAX1744's output voltage can be selected to 3.3V
                 clamp diode (D2) prevents damage to the IC during                           or 5V under logic control by using the 3/5 pin. Connect
                 such a condition. A Schottky diode with a minimum 40V                       the 3/5 pin to GND to ensure a 3.3V output, or connect
                 reverse rating such as the Nihon EP05Q04 is sufficient                      the 3/5 pin to VL to ensure a 5V output.
                 for most applications.
                                                                                             The MAX1745's output voltage is set using two resis-
                                                         Quiescent Current                   tors, R2 and R3 (Figure 5), which form a voltage-divider
                 The devices' typical quiescent current is 90A.                             between the output and FB. R2 is given by:
                 However, actual applications draw additional current to
                 supply MOSFET switching currents, OUT pin current,                             R2  =  R3  x    VOUT     
                 external feedback resistors (if used), and both the diode                                      VREF  - 1
                 and capacitor leakage currents. For example, in the cir-
                 cuit of Figure 1, with IN at 30V and VOUT at 5V, typical                    where VREF = 1.25V. Since the input bias current at FB
                 no-load supply current for the entire circuit is 100A.                     has a maximum value of 50nA, large values (10k to
                                                                                             200k) can be used for R3 with no significant accuracy

                 10 ______________________________________________________________________________________
                         High-Voltage, Step-Down DC-DC
                                            Controllers in MAX

loss. For 1% error, the current through R2 should be at             FROM                                                 MAX1744/MAX1745
least 100 times FB's input bias current.                            OUTPUT
                                                            R2
               Current-Sense-Resistor Selection
The current-sense comparator limits the peak switching               TO FB
current to VCS/RSENSE, where RSENSE is the value of
the current-sense resistor and VCS is the current-sense     R3
threshold. VCS is typically 100mV. Minimizing the peak
switching current will increase efficiency and reduce       Figure 5. Adjustable-Output Operation Using the MAX1745
the size and cost of external components. However,
since available output current is a function of the peak                         External Switching Transistor
switching current, the peak current limit must not be set   The MAX1744/MAX1745 drive a P-channel enhance-
too low.                                                    ment-mode MOSFET. The EXT output swings from VH
                                                            to IN. Be sure that the MOSFET's on-resistance is spec-
Set the peak current limit to 1.3 times the maximum         ified for 5V gate drive or less. Table 1 recommends
load current by setting the current-sense resistor to:      MOSFET suppliers.

RCS  =      VCS(MIN)                                        Four important parameters for selecting a P-channel
        1.3 x IOUT(MAX)                                     MOSFET are drain-to-source breakdown voltage, cur-
                                                            rent rating, total gate charge (Qg), and RDS(ON). The
                                       Inductor Selection   drain-to-source breakdown voltage rating should be at
The essential parameters for inductor selection are induc-  least a few volts higher than VIN. Choose a MOSFET
tance and current rating. The MAX1744/MAX1745 ope-          with a maximum continuous drain-current rating higher
rate with a wide range of inductance values. In many        than the peak current limit:
applications, values between 4.7H and 100H take best
advantage of the controller's high switching frequency.

Calculate the minimum inductance value as follows:

( ) L(MIN) =                                                                       VCS(MAX)
        VIN - VOUT x 1s                                     ID(MAX)  ILIM(MAX)  =  RSENSE
              VCS(MIN)

        RCS

where 1s is the minimum on-time. Inductor values           The Qg specification should be 80nC or less to ensure
between 2 and 10 times L(MIN) are recommended. With         fast drain voltage rise and fall times, and reduce power
high inductor values, the MAX1744/MAX1745 begin             losses during transition through the linear region. Qg
continuous-conduction operation at a lower fraction of      specifies all of the capacitances associated with charging
the full load (see the Detailed Description section).       the MOSFET gate. EXT pin rise and fall times vary with dif-
                                                            ferent capacitive loads, as shown in the Typical Operating
The inductor's saturation and heating current ratings       Characteristics. RDS(ON) should be as low as practical to
must be greater than the peak switching current to pre-     reduce power losses while the MOSFET is on. It should
vent overheating and core saturation. Saturation occurs     be equal to or less than the current-sense resistor.
when the inductor's magnetic flux density reaches the
maximum level the core can support, and inductance
starts to fall. The heating current rating is the maximum
DC current the inductor can sustain without overheating.

For optimum efficiency, the inductor windings' resis-
tance should be less than the current-sense resistance.
If necessary, use a toroid, pot-core, or shielded-core
inductor to minimize radiated noise. Table 1 lists induc-
tor types and suppliers for various applications.

______________________________________________________________________________________ 11
                 High-Voltage, Step-Down DC-DC
                 Controllers in MAX

MAX1744/MAX1745  Table 1. Component Suppliers                                                                      Capacitor Selection
                                                                              Choose filter capacitors to service input and output
                 COMPANY COUNTRY       PHONE         FAX                      peak currents with acceptable voltage ripple. ESR in
                                                                              the output capacitor is a major contributor to output rip-
                 AVX            USA    803-946-0690  803-626-3123             ple, so low-ESR capacitors are recommended. Low-
                                               or                             ESR tantalum, polymer, or ceramic capacitors are best.
                 Coilcraft      USA                  847-639-1469             Low-ESR aluminum electrolytic capacitors are tolera-
                 Coiltronics    USA    800-282-4975  516-241-9339             ble, but standard aluminum electrolytic capacitors are
                 Dale/Vishay    USA    847-639-6400  402-563-6418             not recommended.
                 Kemet          USA    516-241-7876  408-986-1442
                                       402-564-3131                           Voltage ripple is the sum of contributions from ESR and
                                       408-986-0424                           the capacitor value:

                 International  USA    310-322-3331 310-322-3332                           VRIPPLE  VRIPPLE,ESR + VRIPPLE,C
                 Rectifier
                                                                              For tantalum capacitors, the ripple is determined by the
                 IRC            USA    512-992-7900  512-992-3377             ESR, but for ceramic capacitors, the ripple is mostly
                 Motorola       USA    602-303-5454  602-994-6430             due to the capacitance. Voltage ripple as a conse-
                                                                              quence of ESR is approximated by:
                 Nichicon        USA    847-843-7500 847-843-2798
                                Japan  81-7-5231-8461 81-7-5256-4158                            VRIPPLE,ESR  (RESR) Ip-p

                 Nihon           USA    805-867-2555 805-867-2698
                                Japan  81-3-3494-7411 81-3-3494-7414
                                                                              The ripple due to the capacitance is approximately:

                 Sanyo           USA    619-661-6835 619-661-1055                        VRIPPLE,C      LI2PEAK
                                Japan  81-7-2070-6306 81-7-2070-1174                                     2CVO
                 Siliconix
                 Sprague         USA   408-988-8000
                 Sumida
                                 USA   or            408-970-3950             Estimate input and output capacitor values for given
                                 USA                                          voltage ripple as follows:
                                Japan  800-554-5565

                                       603-224-1961 603-224-1430                            LI2L

                                        847-956-0666 847-956-0702             CIN  =     1
                                       81-3-3607-5111 81-3-3607-5144                     2

                                                                                      VRIPPLE,CINVIN

                 United         USA    714-255-9500 714-255-9400                            1     LI2L                VIN     
                 Chemi-Con                                                                  2                         - VOUT  
                                                                              COUT    =
                                                                                         VRIPPLE,COUTVOUT        VIN

                                                             Diode Selection  where IL is the change in inductor current.
                 The MAX1744/MAX1745's high switching frequency
                 demands a high-speed rectifier. Schottky diodes, such        These equations are suitable for initial capacitor selec-
                 as the 1N58171N5822 family or surface-mount equiva-         tion; final values should be set by testing a prototype or
                 lents, are recommended. Ultra-high-speed rectifiers          evaluation kit. When using tantalum capacitors, use
                 with reverse recovery times around 50ns or faster            good soldering practices to prevent excessive heat
                 should be used for high output voltages, where the           from damaging the devices and increasing their ESR.
                 increased forward drop causes less efficiency degra-         Also, ensure that the tantalum capacitors' surge-current
                 dation. Make sure that the diode's peak current rating       ratings exceed the startup inrush and peak switching
                 exceeds the peak current limit set by RSENSE, and that       currents.
                 its breakdown voltage exceeds VIN. Schottky diodes
                 are preferred for heavy loads due to their low forward       Pursuing output ripple lower than the error compara-
                 voltage, especially in low-voltage applications. For         tor's hysteresis (0.6% of the output voltage) is not prac-
                 high-temperature applications, some Schottky diodes          tical, since the MAX1744/MAX1745 will switch at slower
                 may be inadequate due to their high leakage currents.        frequencies, increasing inductor ripple current thresh-
                 In such cases, ultra-high-speed rectifiers are recom-        old. Choose an output capacitor with a working voltage
                 mended, although a Schottky diode with a higher              rating higher than the output voltage.
                 reverse voltage rating can often provide acceptable
                 performance.                                                 The input filter capacitor reduces peak currents drawn
                                                                              from the power source and reduces noise and voltage

                 12 ______________________________________________________________________________________
High-Voltage, Step-Down DC-DC
                   Controllers in MAX

ripple at IN, caused by the circuit's switching action.    degrade performance. The current-sense resistor must        MAX1744/MAX1745
Use a low-ESR capacitor. Two smaller-value low-ESR         be placed within 0.2 inches (5mm) of the controller IC,
capacitors can be connected in parallel if necessary.      directly between OUT and CS. Place voltage feedback
Choose input capacitors with working voltage ratings       resistors (MAX1745) next to the FB pin (no more than
higher than the maximum input voltage.                     0.2in) rather than near the output. Place the 0.47F input
                                                           bypass capacitor within 0.2in (5mm) of IN.
Place a surface-mount ceramic capacitor very close to
IN and GND. This capacitor bypasses the MAX1744/           Refer to the MAX1744 Evaluation Kit manual for a two-
MAX1745, minimizing the effects of spikes and ringing      layer PC board example.
on the power source (IN).
                                                                                        Chip Information
Bypass REF with 0.1F. This capacitor should be
placed within 0.2 inches (5mm) of the IC, next to REF,     PROCESS: BiCMOS
with a direct trace to GND.

                                 Layout Considerations
High-frequency switching regulators are sensitive to PC
board layout. Poor layout introduces switching noise into
the current and voltage feedback signals and may

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High-Voltage, Step-Down DC-DC
Controllers in MAX

                                                                                   Package Information

For the latest package outline information and land patterns, go to www.maxim-ic.com/packages.
MAX1744/MAX1745
                                                                                                                                                                                                                                                                  10LUMAX.EPSPACKAGE TYPEPACKAGE CODEDOCUMENT NO.
     10 MAX       U10CN+1           21-0061

                                                                                                                                                                          

                                                                                                                           

       Note: MAX1744/MAX1745 do not feature exposed pads

14 ______________________________________________________________________________________
                                  High-Voltage, Step-Down DC-DC
                                                     Controllers in MAX

                                               Revision History                                                                                        MAX1744/MAX1745

REVISION REVISION                 DESCRIPTION                                        PAGES
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3  4/09 Added lead-free and automotive qualified packages to Ordering Information

Maxim cannot assume responsibility for use of any circuitry other than circuitry entirely embodied in a Maxim product. No circuit patent licenses are
implied. Maxim reserves the right to change the circuitry and specifications without notice at any time.

Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 408-737-7600 ____________________ 15

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