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MAX1745

器件型号:MAX1745
器件类别:模拟器件
文件大小:256.99KB,共0页
厂商名称:MAXIM [Maxim Integrated Products]
厂商官网:http://www.maxim-ic.com
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器件描述

SWITCHING CONTROLLER, 330 kHz SWITCHING FREQ-MAX,

开关控制器, 330 kHz 开关 最大频率,

参数

MAX1745功能数量 1
MAX1745端子数量 10
MAX1745额定输入电压 5.5 V
MAX1745最大限制输入电压 36 V
MAX1745最小限制输入电压 4.5 V
MAX1745最大工作温度 125 Cel
MAX1745最小工作温度 -40 Cel
MAX1745加工封装描述 MICRO MAX, MO-187CBA, MICRO SOP10
MAX1745状态 ACTIVE
MAX1745包装形状 SQUARE
MAX1745包装尺寸 SMALL OUTLINE, THIN PROFILE, SHRINK PITCH
MAX1745表面贴装 Yes
MAX1745端子形式 GULL WING
MAX1745端子间距 0.5000 mm
MAX1745端子涂层 TIN LEAD
MAX1745端子位置 DUAL
MAX1745包装材料 PLASTIC/EPOXY
MAX1745温度等级 AUTOMOTIVE
MAX1745控制技术 PULSE WIDTH MODULATION
MAX1745模拟IC其它类型 SWITCHING CONTROLLER
MAX1745交换机配置 BUCK
MAX1745最大开关频率 330 kHz

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MAX1745器件文档内容

19-1776; Rev 1; 10/01

                                       High-Voltage, Step-Down DC-DC
                                                            Controller 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-       o Low-Dropout Voltage
nal components for space-critical applications.             o 100% (max) Duty Cycle
Operation to 100% duty cycle permits the lowest possi-      o 90A Quiescent Current
ble dropout voltage.                                        o 4A Shutdown Current
The MAX1744 contains an internal feedback network           o Up to 330kHz Switching Frequency
that provides a pin-selectable output voltage of either     o Output Voltage
3.3V or 5V. The MAX1745 uses an external feedback
network to generate an adjustable output voltage                   5V or 3.3V (MAX1744)
between 1.25V and 18V.                                             Adjustable 1.25V to 18V (MAX1745)
The MAX1744/MAX1745 are available in a space-sav-           o Current-Limited Control Scheme
ing 10-pin MAX package.
                                                                                        Ordering Information
________________________Applications
                                                                  PART   TEMP RANGE              PIN-PACKAGE
         Automotive Electronics                             MAX1744EUB  -40C to +85C           10 MAX
         Telecom Systems                                    MAX1744AUB  -40C to +125C          10 MAX
         Wall-Cube-Powered Devices                          MAX1745EUB  -40C to +85C           10 MAX
         Industrial Control Systems                         MAX1745AUB  -40C to +125C          10 MAX
         Firewire/IEEE1394
                                                              TOP VIEW                  Pin Configuration
                Typical Operating Circuit

                IN
     4.5V TO 36V

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

          REF                   CS     OUT
                                       3.3V
                       GND OUT         OR 5V

                           ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products 1

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

MAX1744/MAX1745  ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS

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

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

                 PARAMETER                                                                                CONDITIONS  MIN TYP MAX UNITS

                 Input Voltage Range                                                                                  4.5       36    V
                 Supply Current into IN
                 Shutdown Supply Current               SHDN = VIN = 5.5V to 36V                                            90   140   A
                                                       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 = GND
                 CS Input Current                      VCS = VOUT = 2.5V to 18V                                       80   110  150
                 SHDN, 3/5 Logic-High Threshold        VCS = VOUT = GND
                 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 Input Current                    SHDN = GND                                                     -25       0
                                                       3/5 = GND
                                                       SHDN = 36V                                                     2.4             V

                                                                                                                                0.4   V

                                                                                                                                1    A

                                                                                                                                1
                                                                                                                                            A

                                                                                                                                12

                 EXT Resistance                                                                                            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
                                                           Controller in MAX

ELECTRICAL CHARACTERISTICS                                                                                             MAX1744/MAX1745

(VIN = SHDN = 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                SHDN = 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 = GND                          0                         115
CS Threshold Voltage                  VCS = VOUT = 2.5V to 18V                 -25                        150     mV
                                      VCS = VOUT = GND                         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                     SHDN = 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
                 Controller in MAX

MAX1744/MAX1745  ELECTRICAL CHARACTERISTICS

                 (VIN = SHDN = 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                SHDN = 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 = GND                              0                      115
                 CS Threshold Voltage                  VCS = VOUT = 2.5V to 18V                     -25                     150     mV
                                                       VCS = VOUT = GND                             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                     SHDN = 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
                                                                                                              Controller 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

                                                                                                            40

                        1                                                                                                                                                                             87

                             VOUT = 3.3V                                                                    20                                     VOUT = 3.3V                                        86
                        0                                                                                                                          IOUT = 2.0A
                                                                                                             0
                            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
Controller 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
                                                    Controller in MAX

                                                                   Pin Description                                         MAX1744/MAX1745

                     PIN 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
                 Controller in MAX

MAX1744/MAX1745        INPUT                            0.47F                         C3     P  M1
                 4.5V TO 36V                                                           4.7F     FAIRCHILD
                                                                         IN
                                      C2                           SHDN           VH             NDS9407        RSENSE
                                   4.7F                           3/5                                      L1  40m
                               LOW ESR                                                EXT

                          ON
                                        OFF

                           5V
                                       3.3V

                                                                                                 22H                          OUT
                                                                                                                               3.3V OR 5V
                                                             MAX1744 CS                                                        2A

                                                        VL                        OUT                                   C1
                                                                                                                        220F
                    C5                                  REF                                      D1
                 4.7F     C4                                                                    NIHON
                        0.1F                                                                    EC2IQ506
                                                                             GND

                 Figure 1. Typical Application Circuit

                                       100% Duty Cycle and Dropout                               approximately f  1MHz  D, where D is the duty cycle.
                 The MAX1744/MAX1745 operate with a duty cycle up to                             If the duty cycle is greater than 33%, the off-time sets the
                 100%. This feature extends the input voltage range by                           frequency; and the frequency is approximately f  500kHz
                 turning the MOSFET on continuously when the supply                               (1 - D).
                 voltage approaches the output voltage. This services
                 the load when conventional switching regulators with                            In both cases, the voltage is regulated by the error
                 less than 100% duty cycle would fail. Dropout voltage is                        comparator. For low duty cycles (<33%), the MOSFET
                 defined as the difference between the input and output                          is turned on for the minimum on-time, causing fixed-on-
                 voltages when the input is low enough for the output to                         time operation. During the MOSFET on-time, the output
                 drop out of regulation. Dropout depends on the                                  voltage rises. Once the MOSFET is turned off, the volt-
                 MOSFET drain-to-source on-resistance, current-sense                             age drops to the regulation threshold (set by the inter-
                 resistor, and inductor series resistance, and is propor-                        nal voltage-divider for the MAX1745 and by the external
                 tional to the load current:                                                     voltage-divider for the MAX1744), at which time another
                                                                                                 cycle is initiated. For high duty cycles (>33%), the
                      Dropout voltage=                                                           MOSFET remains off for the minimum off-time, causing
                                                                                                 fixed-off-time operation. In this case, the MOSFET
                      [ ] IOUT x RDS(ON) + RSENSE + RINDUCTOR                                    remains on until the output voltage rises to the regula-
                                                                                                 tion threshold. Then the MOSFET turns off for the mini-
                                          Regulation Control Scheme                              mum off-time, initiating another cycle.
                 The MAX1744/MAX1755 have a unique operating
                 scheme that allows PWM operation at medium and high                             By switching between fixed-on-time and fixed-off-time
                 current, with automatic switching to pulse-skipping                             operation, the MAX1744/MAX1745 can operate at high
                 mode at lower currents to improve light-load efficiency.                        input-output ratios, yet still operate up to 100% duty
                 Figure 2 shows the simplified block diagram.                                    cycle for low dropout. Note that when transitioning from
                                                                                                 fixed-on-time to fixed-off-time operation, the output volt-
                 Under medium- and heavy-load operation, the inductor                            age drops slightly due to the output ripple voltage. In
                 current is continuous and the part operates in PWM                              fixed-on-time operation, the minimum output voltage is
                 mode. In this mode, the switching frequency is set by                           regulated, but in fixed-off-time operation, the maximum
                 either the 1s minimum on-time or the 2s minimum off-                          output voltage is regulated. Thus, as the input voltage
                 time, depending on the duty cycle. The duty cycle is                            drops below approximately three times the output volt-
                 approximately the output voltage divided by the input                           age, a decrease in line regulation can be expected.
                 voltage. If the duty cycle is less than 33%, the minimum                        The drop in voltage is approximately VDROP  VRIPPLE / 2.
                 on-time controls the frequency; and the frequency is

                 8 _______________________________________________________________________________________
                                                                 High-Voltage, Step-Down DC-DC                                                  MAX1744/MAX1745
                                                                                      Controller 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

At light output loads, the inductor current is discontinu-                            where IRIPPLE is the inductor ripple current, and can be
ous, causing the MAX1744/MAX1745 to operate at                                        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
                 Controller in MAX

MAX1744/MAX1745  A                                                                           A

                                   B                                                         B
                                                                                             C
                                   C
                                                                                                                         10s/div
                                                             10s/div
                                                                                             CIRCUIT OF FIGURE 1, VIN = 18V, VOUT = 3.3V, ILOAD = 1.5A
                                 CIRCUIT OF FIGURE 1, VIN = 18V, VOUT = 3.3V, ILOAD = 100mA  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 4. Continuous-Conduction Mode, Heavy-Load-Current
                 Figure 3. Discontinuous-Conduction Mode, Light-Load-Current                 Waveform
                 Waveform
                                                                                                                                         Shutdown Mode
                                                       VL Linear Regulator                   When SHDN is low, the device enters shutdown mode. In
                 The MAX1744/MAX1745 contain a 5V low-side linear reg-                       this mode, the internal circuitry is turned off. EXT is
                 ulator (VL) that powers the internal circuit and can supply                 pulled to IN, turning off the external MOSFET. The shut-
                 up to 1mA to an external load. This allows the                              down supply current drops to less than 10A. SHDN is a
                 MAX1744/MAX1745 to operate up to 36V input, while                           logic-level input. Connect SHDN to IN for normal opera-
                 maintaining low quiescent current and high switching fre-                   tion.
                 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 reg-                         reference with 0.1F for normal operation. Place the
                 ulator (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.                                                         Setting the Output Voltage
                                                                                             The MAX1744's output voltage can be selected to 3.3V
                                                         Quiescent Current                   or 5V under logic control by using the 3/5 pin. Connect
                 The devices' typical quiescent current is 90A.                             the 3/5 pin to GND to ensure a 3.3V output, or connect
                 However, actual applications draw additional current to                     the 3/5 pin to VL to ensure a 5V output.
                 supply MOSFET switching currents, OUT pin current,
                 external feedback resistors (if used), and both the diode                   The MAX1745's output voltage is set using two resis-
                 and capacitor leakage currents. For example, in the cir-                    tors, R2 and R3 (Figure 5), which form a voltage-divider
                 cuit of Figure 1, with IN at 30V and VOUT at 5V, typical                    between the output and FB. R2 is given by:
                 no-load supply current for the entire circuit is 100A.

                                                                                                R2 =  R3  x    VOUT     
                                                                                                               VREF  - 1

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

where VREF = 1.25V. Since the input bias current at FB                         FROM                                   MAX1744/MAX1745
has a maximum value of 50nA, large values (10k to                              OUTPUT
200k) can be used for R3 with no significant accuracy                  R2
loss. For 1% error, the current through R2 should be at
                                                                                TO FB
least 100 times FB's input bias current.
                                                                       R3
                Current-Sense-Resistor Selection
The current-sense comparator limits the peak switching      Figure 5. Adjustable-Output Operation Using the MAX1745
current to VCS/RSENSE, where RSENSE is the value of
the current-sense resistor and VCS is the current-sense                          External Switching Transistor
threshold. VCS is typically 100mV. Minimizing the peak      The MAX1744/MAX1745 drive a P-channel enhance-
switching current will increase efficiency and reduce       ment-mode MOSFET. The EXT output swings from VH
the size and cost of external components. However,          to IN. Be sure that the MOSFET's on-resistance is spec-
since available output current is a function of the peak    ified for 5V gate drive or less. Table 1 recommends
switching current, the peak current limit must not be set   MOSFET suppliers.
too low.
                                                            Four important parameters for selecting a P-channel
Set the peak current limit to 1.3 times the maximum         MOSFET are drain-to-source breakdown voltage, cur-
load current by setting the current-sense resistor to:      rent rating, total gate charge (Qg), and RDS(ON). The
                                                            drain-to-source breakdown voltage rating should be at
RCS  =      VCS(MIN)                                        least a few volts higher than VIN. Choose a MOSFET
        1.3 x IOUT(MAX)                                     with a maximum continuous drain-current rating higher
                                                            than the peak current limit:
                                        Inductor Selection
The essential parameters for inductor selection are         ID(MAX)    ILIM(MAX)  =  VCS(MAX)
inductance and current rating. The MAX1744/MAX1745                                   RSENSE
operate with a wide range of inductance values. In many
applications, values between 4.7H and 100H take
best advantage of the controller's high switching fre-
quency.

Calculate the minimum inductance value as follows:

( ) L(MIN) =                                                The Qg specification should be 80nC or less to ensure
        VIN - VOUT x 1s                                    fast drain voltage rise and fall times, and reduce power
              VCS(MIN)                                      losses during transition through the linear region. Qg
                                                            specifies all of the capacitances associated with charg-
        RCS                                                 ing the MOSFET gate. EXT pin rise and fall times vary
                                                            with different capacitive loads, as shown in the Typical
where 1s is the minimum on-time. Inductor values           Operating Characteristics. RDS(ON) should be as low as
between 2 and 10 times L(MIN) are recommended. With         practical to reduce power losses while the MOSFET is
high inductor values, the MAX1744/MAX1745 begin             on. It should be equal to or less than the current-sense
continuous-conduction operation at a lower fraction of      resistor.
the full load (see the Detailed Description section).

The inductor's saturation and heating current ratings
must be greater than the peak switching current to pre-
vent overheating and core saturation. Saturation occurs
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
                 Controller 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-
                                       803-946-0690                            ple, so low-ESR capacitors are recommended. Low-
                                                                               ESR tantalum, polymer, or ceramic capacitors are best.
                 AVX            USA    or                 803-626-3123         Low-ESR aluminum electrolytic capacitors are tolera-
                                                                               ble, but standard aluminum electrolytic capacitors are
                 Coilcraft      USA    800-282-4975       847-639-1469         not recommended.
                 Coiltronics    USA    847-639-6400       516-241-9339
                 Dale/Vishay    USA    516-241-7876       402-563-6418         Voltage ripple is the sum of contributions from ESR and
                 Kemet          USA    402-564-3131       408-986-1442         the capacitor value:
                                       408-986-0424

                 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        408-970-3950        Estimate input and output capacitor values for given
                 Sumida                        or                              voltage ripple as follows:
                                 USA                       603-224-1430
                                 USA   800-554-5565        847-956-0702        CIN  =     1  LI2L
                                Japan  603-224-1961       81-3-3607-5144                  2

                                        847- 956- 0666                                 VRIPPLE,CINVIN
                                       81- 3- 3607- 5111

                 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
                     Controller 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,     TRANSISTOR COUNT: 645
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
Controller in MAX

                                                                                      Package Information
MAX1744/MAX1745
                                                                                                                                                                                                                                             10LUMAX.EPS

Note: MAX1744/MAX1745 do not feature exposed pads

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.

14 ____________________Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 408-737-7600

2001 Maxim Integrated Products  Printed USA      is a registered trademark of Maxim Integrated Products.
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                                                                Copyright Each Manufacturing Company

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