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THV6511

器件型号:THV6511
厂商名称:THine Electronics, Inc.
厂商官网:https://www.thine.co.jp/
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器件描述

THV6511 is a 1 channel boost converter IC

THV6511器件文档内容

THV6511_Rev.1.00_E

                    THV6511

                        Boost converter

Description                                                              Features

THV6511 is a 1 channel boost converter IC.                               Input voltage range : 2.5V 5.5V
Soft start / Over current protection / Under voltage lock                Boost converter
out protection / Thermal shut down are built in.
Mounted area is reducible by MSOP-8.                                           Maximum output voltage : 18V
                                                                               Switching limit current : 1.2A
Application                                                                    Feedback voltage accuracy : +/-1.5%
                                                                               Switching frequency : 640kHz / 1.2MHz
Mobile phone display                                                     Protection circuit
Car Navigator display                                                          Soft start
Laptop/Netbook/Tablet PC display                                               Over current protection
                                                                               Under voltage lock out protection
                                                                               Thermal shut down
                                                                         MSOP-8pin package

Pin Configuration                                                        Block Diagram

    PC 1                                                   VIN                                                              VLS
    FB 2
    EN 3                                                                                VCC PC                      LX
GND 4
                    8 SS                                                 EN
                    7 OSC
                    6 VCC                                                                UVLO
                    5 LX
                                                                         SS

                                                                                                             Boost

                                                                                                                        FB

                                                                         GND                    OSC

                                                                                                      OSC

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THV6511_Rev.1.00_E

Absolute Maximum Ratings

                                     Parameter                                Symbol       Rating       Units
                                                                               VCC           6.5          V
VCC voltage

LX voltage                                                                    VH           26           V
Power dissipation
Junction temperature (*1)                                                     Pd           625          mW

                                                                              Tj           -40 to 125   

Storage temperature range                                                     Tstg         -55 to +150  

*1. The operating temperature range should perform a thermal design, after consulting the thermal characteristic. Please use it in the range which

does not exceed junction temperature.

Recommended Operating Conditions

                                     Parameter                           Min          Typ  Max          Units

VCC voltage                                                              2.5          -         5.5     V
LX voltage
                                                                         -            -         18      V

Power Dissipation

Power Dissipation [W]

      0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

             -40 -20 0                          20 40 60 80 100 120 140 160

                                                Operating Temperature []

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THV6511_Rev.1.00_E

Pin Description

Number  Name                  Function                                      Description
                                               This pin is the boost converter error amplifier output.
    1    PC           Boost converter error    Please connect resistance and capacitor to GND for phase
                       amplifier output pin    compensation.
    2    FB
    3    EN         Boost converter feedback   This pin is feedback input for boost converter.
    4   GND           voltage sense input pin
    5    LX                  Enable pin.       If low level voltage is impressed, PMIC is shutdown.
    6   VCC                  Ground pin        Ground of PMIC.
    7   OSC
    8     SS        Boost converter switching  This pin is switching output of boost converter.
                             output pin
                                               Power supply pin.
                     Input supply voltage pin  Low level voltage is 640kHz, high level voltage is 1.2MHz.
                         Oscillator set pin    This pin is set by soft start for boost converter. Please
                                               connect capacitor to GND for soft start time.
                          Soft start set pin

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THV6511_Rev.1.00_E

Electrical Characteristics at VCC3.3V , Ta=25, unless otherwise noted

           Parameter          Symbol          Test Conditions            Min      Typ      Max    Units
Input quiescent Current 1       Icc1   Vfb=1.34V(No switching)                              500    uA
Input quiescent Current 2       Icc2   Vfb=1.14V(Switching)              -        350         5    mA
Standby current                  Ist   Ven<(0.3xVCC)                                          1    uA
Oscillator and EN threshold     Venh                                     -        2                 V
voltage                         Venl   VCC rising                                             -     V
Oscillator and EN pull down            Vosc<(0.3xVCC)                    -        0.1    0.3xVCC
resistance                      Ren    Vosc>(0.7xVCC)
UVLO threshold voltage                                                   0.7xVCC  -
UVLO hysteresis voltage        Vuvlo   Vlx=18V
Boost converter switching     Vuvloh                                     -        -
frequency 1
Boost converter switching      Fosc1                                     -        250    -        k
frequency 2
Boost converter maximum duty   Fosc2                                     1.9      2.0    2.1      V
cycle
FB voltage                     Dmax                                      -        0.1    -        V
LX ON-resistance
LX current limit                 Vfb                                     540      640    740      kHz
LX leakage current              Ron
Soft start charge current       Ilim                                     1.0      1.2    1.4      MHz
FB short circuit voltage         Ioff
FB short circuit delay time      Iss                                      85       90     95       %
                                Vuvp
                                Tuvp                                     1.222    1.240  1.258     V
                                                                           -       200    500     m
                                                                          1.2      1.6    2.0       A
                                                                           -              10       uA
                                                                           -        -              uA
                                                                           -        4      -       V
                                                                           -        1      -      msec
                                                                                   54      -

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THV6511_Rev.1.00_E

Function                                                         current through the inductor equals to the current
                                                                 computed by the compensator. This loop acts within one
Boost converter                                                  switching cycle. A slope compensation ramp is added to
                                                                 suppress sub-harmonic oscillations. An outer voltage
The LCD panel VLS supply is generated from a                     feedback loop subtracts the voltage on the FB pin from
                                                                 the internal reference voltage and feeds the difference to
high-efficiency PWM boost converter operating with               the compensator operational transconductance amplifier.
                                                                 This amplifier is compensated by an external R-C
current mode control, and the switching frequency is             network to allow the user to optimize the transient
                                                                 response and loop stability for the specific application
selectable 640kHz or 1.2MHz. During the on-period, TON,          conditions.
                                                                 The output voltage VLS can be set by external resistor
the synchronous FET connects one end of the inductor to          divider R1 and R2 connected to FB.

ground, therefore increasing the inductor current. After

the FET turns off, the inductor switching node, LX, is

charged to a positive voltage by the inductor current. The

freewheeling diode turns on and the inductor current

flows to the output capacitor.

The converter operates in continuous conduction mode

when the load current IVLS is at least one-half of the           VLS    VFB       R1  
                                                                               1  R2  
inductor ripple current Irip.                                                         

I IN  I rip                                                                                              VLS
        2

I rip    (VLS  VIN ) VIN                                                       LX
          L  FOSC VLS                                                                               R1

The output voltage (VLS) is determined by the duty                             FB

cycle(D) of the power FET on-time and the input                                                      R2

voltage, VIN.

VLS  VIN                                                                                 Fig. 1 FB setup
        1 D
                                                                 [Compensator selection]
The average load current, IVLS, can be calculated from           This current mode boost converter has a current sense
                                                                 loop and a voltage feedback loop. The current sense
the power conservation law.                                      loop does not need any compensation. The voltage
                                                                 feedback loop is compensated by an external series
VIN I IN VLS  IVLS                                              R-C network RPC and CPC from PC pin to ground.
                                                                 RCOMP is set to define the high frequency integrator gain
where  is the power conversion efficiency. For a lower           for loop bandwidth which relates to the transient
                                                                 response. CPC is set to ensure the loop stability.
load current, the inductor current would decay to zero
                                                                 [Output capacitor selection]
during the free-wheeling period and the output node              The output voltage ripple due to converter switching is

would be disconnected from the inductor for the

remaining portion of the switching period. The converter

would operate in the discontinuous conduction mode .

Current mode control is well known for its robustness

and fast transient response. An inner current feedback

loop sets the on-time and the duty cycle such that the

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THV6511_Rev.1.00_E                                                  the maximum input and output current that the converter
determined by the output capacitor total capacitance,               can operate with before reaching the current limit of the
COUT, and the output                                                chip or the rated current of the inductor.

VLSrip  D  IOUT  I peak  ESR                                        I peak  I IN  I rip  I MAX
           FOSC  COUT                                                                2

I peak  I IN  I rip                                                 For example, Irip could be set to 20% of IMAX
                 2
                                                                    Protection circuits
The first ripple component can be reduced by increasing
COUT. Changing COUT may require adjustment of                       Under voltage lock out protection (UVLO)
compensation R and C in order to provide adequate                   The UVLO function is carried in order to prevent
phase margin and loop bandwidth.                                    malfunction in the state where input voltage is low. A
The second ripple component can be reduced by                       boost converter is suspended to the power supply voltage
selecting low-ESR ceramic capacitors and using several              which can carry out operational stability. UVLO is
smaller capacitors in parallel instead of just one large            released by more than 1.9V input voltage. And a boost
capacitor.                                                          converter carries out, after starting soft start operation.
                                                                    If the feedback voltage pin FB is below 1V, the
[Inductor selection]                                                THV6511 activates an internal fault timer. If any
To prevent magnetic saturation of the inductor core the             condition indicates a continuous fault for the fault timer
inductor has to be rated for a maximum current larger               duration 54ms, the IC sets the fault latch to shut down its
than IPK in a given application. Since the chip provides            output except the reference. Once the fault condition is
current limit protection of 1.6A, it is generally                   removed, cycle the input voltage (below the UVLO
recommended that the inductor be rated at least for 1.6A.           falling threshold) to clear the fault latch and reactivate
Selection of the inductor requires trade-off between the            the device.
physical size (footprint x height) and its electrical
properties (current rating, inductance, resistance). Within         Soft start (SS)
a given footprint and height, an inductor with larger               The boost converter carries the soft start function in
inductance typically comes with lower current rating and            order to prevent the rush current at a start-up. This
often larger series resistance. Larger inductance typically         function is to raise output voltage slowly. It is because
requires more turns on the winding, a smaller core gap or           overshooting and rush current occur when input voltage
a core material with a larger relative permeability. An             is inputted. This function is available in THV6511only.
inductor with a larger physical size has better electrical          This IC uses a soft start circuit to minimize the inrush
properties than a smaller inductor.                                 current. Connecting a capacitor CSS between SS pin and
It is desirable to reduce the ripple current Irip in order to       ground determines the soft start time TSS.
reduce voltage noise on the input and output capacitors.
In practice, the inductor is often much larger than the             TSS  1.24V  CSS
capacitors and it is easier and cheaper to increase the size                   4A
of the capacitors. The ripple current Irip is then chosen
the largest possible while at the same time not degrading

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If CSS is too small or not present at all, the internal soft
start circuit ensures that the soft start period is at least
3.4ms.

Over current protection (OCP)
In order to restrict the over-current by the abnormalities
of load, etc., the over-current protection circuit is built in.
Over-current detection of pulse-by-pulse system is
adopted. An output transistor is turned off if the current
which flows into an output transistor reaches boost
converter limit current (Ilim). An over-current protection
circuit detects the peak current of an inductor.
Input-and-output voltage and ripple current is taken into
consideration.

Thermal shut down (TSD)
In order to prevent destruction by heat, the thermal
shutdown circuit is built in. If the junction temperature
Tj is 125oC or more, the thermal shutdown circuit will
operate and it will stop switching operation. Moreover,
the hysteresis of a thermal shutdown circuit is 20oC. If Tj
falls, output voltage will return.

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Package Dimensions

MSOP-8pin

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Notices and Requests

1. The product specifications described in this material are subject to change without prior notice.
2. The circuit diagrams described in this material are examples of the application which may not always apply to the

    customer's design. We are not responsible for possible errors and omissions in this material. Please note if errors or
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5. This product is presumed to be used for general electric equipment, not for the applications which require very high
    reliability (including medical equipment directly concerning people's life, aerospace equipment, or nuclear control
    equipment). Also, when using this product for the equipment concerned with the control and safety of the
    transportation means, the traffic signal equipment, or various Types of safety equipment, please do it after applying
    appropriate measures to the product.
6. Despite our utmost efforts to improve the quality and reliability of the product, faults will occur with a certain small
    probability, which is inevitable to a semi-conductor product. Therefore, you are encouraged to have sufficiently
    redundant or error preventive design applied to the use of the product so as not to have our product cause any social
    or public damage.
7. Please note that this product is not designed to be radiation-proof.
8. Customers are asked, if required, to judge by themselves if this product falls under the category of strategic goods
    under the Foreign Exchange and Foreign Trade Control Law.
9. The product or peripheral parts may be damaged by a surge in voltage over the absolute maximum ratings or
    malfunction, if pins of the product are shorted by such as foreign substance. The damage may cause a smoking
    and ignition. Therefore, you are encouraged to implement safety measures by adding protection devices, such as
    fuses.

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