DC-DC内置MOS降压恒流IC——FP8013开关稳压器，便携式照明

调光IC小雅 20231031

FP8013是一种高效电流模式同步降压调节器。主（P通道MOSFET)和同步（N通道MOSFET)开关都建立在内部。在电流模式运行时，PWM占空比由误差放大器输出和峰值电感电流控制。

一、FP8013功能

FP8013是一种高效电流模式同步降压调节器。主（P通道MOSFET)和同步（N通道MOSFET)开关都建立在内部。在电流模式运行时，PWM占空比由误差放大器输出和峰值电感电流控制。在每个周期开始时，振荡器打开P-MOSFET开关到从VIN到SW输出的源电流。然后，芯片开始将电感器的电流与误差放大器的输出进行比较。一旦电感电流大于误差放大器输出，P-MOSFET开关被关闭。当负载电流增加时，反馈电压FB会略有下降。这将导致误差放大器输出一个更高的电流电平，直到前面提到的峰值电感器电流达到相同的电平。这样一来，输出电压也可以维持不变。

当顶部P-MOSFET开关关闭时，底部同步N-MOSFET开关被打开。一旦电感器电流反转，顶部和底部的MOSFET都将被关闭，以使SW引脚进入高阻抗状态。

FP8013的电流模式控制回路还包括斜坡补偿，以抑制高占空比下的次谐波振荡。这种斜坡补偿是通过在电感器电流信号中添加一个补偿斜坡来实现的。

二、FP8013 LDO模式

FP8013的最大占空比可达到100%。这意味着司机的主开关在整个时钟周期中一直打开。一旦占空比达到100%，反馈路径就不再控制输出电压。输出电压将是输入电压减去主开关的电压降。

在开关模式下，输入电流在降压转换器中是不连续的。高侧MOSFET的源电流波形为方波。为了防止较大的电压瞬变，必须使用一个具有最大RMS电流大小的低ESR输入电容器。输入电容电流的均方根值可通过以下计算：

可以看出，当VO为VIN的一半时，CIN处于当前最糟糕的压力下。CIN目前最大的压力是IO_MAX/2。

电感值可通过以下方法计算：

电感器纹波电流的计算方法为：

电感电流为：

三、PC板布局检查

由GND、SW和VIN轨迹组成的功率轨迹应保持短、直接和宽。
将CIN放置在VIN引脚附近，以保持输入电压稳定，并过滤掉脉冲输入电流。
电流设置电阻器R1必须直接且尽可能紧密地连接到FB引脚上。
FB是一个敏感的节点。请远离切换节点。一个好的方法是在另一个PCB层上路由反馈跟踪，并在顶部和反馈跟踪路由层之间有一个地平面。这减少了电磁干扰辐射到DC-DC转换器，其自身的电压反馈轨迹。
保持CIN和COUT的GND板尽可能接近。然后将其连接到地平面（如果使用的话）。这通过防止开关电流通过地平面循环来降低地平面噪声。它还通过提供FP8013的低阻抗接地连接，减少了FP8013的接地反弹。