PDF《ETA1096 参考设计手册》

ETA1096 参考设计手册 目录: 一.

ETA1096 典型应用电路图 电路图,DEMO 实物 二. ETA1096 各引脚定义 三. 关于 ETA1096 升压放电功能的描述 A. 升压放电原理的实现 B. IN(pin④引脚)检测最低工作电压为 1.8V C. 工作频率为 1Mhz D. EN 使能引脚 E. 通过 FB 设定输出电压 F. ISET 电感峰值电流设定 四. 外围元器件的选型 A. 电感器 B. 其他特定的电容器值 C. BOOST 升压电路原理,对输出电容,输入电容,功率地的布线要求. D. AGND(pin9)不要和 PGND 直接在顶面连在一起,但两者是同一网络,可以通过打孔到底部连接在一起. E. Cout 电容器需特别靠近芯片 OUT(8,14)与PGND(9,10,11)引脚 F. 部分元器件固定的布线注意 五. 最小系统应用 BOM 六. ETA1096 DEMO PCB 升压放电的电性能测试 编制人: 编制日期: 版本更新: 郭杰鹏 尹雪莉 2017/9/5 v1.0,初版发布 一. 芯片典型应用电路图: ETA1096 DEMO PCB: 二. ETA1096 各引脚的定义: 序号 引脚名 描述 1,

8 GPND 功率地

2 EN IC 使能引脚.高电平使能IC工作,低电平或悬空时,IC进入停机模式.

3 SW 开关调制节点.连接一个1μH至2.2μH的电感器在IN与SW之间.

4 IN 输入引脚.在IN 和GND 之间并接一个 10μH 以上的陶瓷电容器.用于检测输入电压是否正常.

5 FB 反馈输入.通过从输出与 FB 到GND 的外部分压电阻网络,来设定 VOUT 电压, 符合以下公式: Vout = 0.6 x (Ru+Rd)/Rd

6 ISET 峰值电流限流设定引脚(可影响输出电流) .连接一个在 ISET 和GND 之间的外部电阻器 (Riset) 来限定 NMOS 的峰值电流阈值.这个限流阈值可以从 0.6A 至5.0A 之间调节, 且符合以下公式: Ipeak=(180/Riset)*1000 (A)

7 OUT 输出引脚.放置 2个22μF 以上的陶瓷电容器对地.

9 AGND 模拟信号地引脚.AGND 内部连接到控制电路的模拟地. 三. 关于充电的功能描述 A. 升压放电原理的实现. 如上图,则是 ETA1096 升压功率回路.当MCU 给EN(pin②)高电平信号,且Vin 读得电压在正常水平 (>

1.8V),则ETA1096 开始升压工作.如绿色路径,电流从电池端出来,流经电感器,进入芯片 SW,一方面,通 过内部的 N-MOS 不断给电感器充放电(红色路径) ,另一方面,通过芯片内部的续流二极管(实际为同步 MOS 管), 电压升压预设水平(通过 FB 引脚预设,譬如 5.20V 输出) ,然后输出到手机等负载. B. IN(pin④引脚)和芯片最低工作电压为 1.8V. 芯片的 PIN④引脚,是IN 引脚.这个引脚,只是一个小信号输入引脚,而并非大电流引脚,设计者需要非常切 记和了解这一点.这个引脚除了给芯片供电,另外还用于检测当前输入电压是否高于 1.8V.当IN 检测到输入电压 Vin1.6V),则ETA1096 为BOOST 升压模式.还有一点要值得注意的是,EN 在内部并没有默认下拉电阻器,因此,要么在外部下拉一个 10k-1MΩ 电阻器,要么待机时,MCU 设定 GPIO 为低电 平即可. EN 与MCU 接驳时,则应该置 MCU 的该 GPIO 引脚为低电平,则为默认进入待机模式. 由于 EN 输入电流大概为 1.5uA.因此,如果需要与 MCU 之间串联一个电阻器,则这个电阻器可以在 0Ω~100k 之间也是可以满足应用的,由于 EN 为高阻抗输入,一般取值 0Ω即可. E. 通过 FB 设定输出电压: ???? = R1 + R2 R1 ? 0.6? (单位:v,伏特) 如上图,两个 FB 反馈电阻器,应该放在输出电容器之后,这样的话,FB 引脚能够更好的感应负载的变化,从 而驱动芯片内部实施更快速的变化,使得输出纹波更小. 一般情况下,使用 10kΩ 级别的下拉电阻器是可取的. (当然比 10kΩ 更小级别,譬如 1kΩ 以下,也是可以 的,但会增加待机功耗) ,我们提供几个参考的电压值的 FB 取样电阻器参考: 预设 Vout R1 R2 1.8v 10k 20k 2.4v 10k 30k 3v 10k 40k 3.6v 10k 49.9k 4.7v 10k 68k 5.1v 10k 75k 5.28v 10k 78k 输出电压限定: 由于采用了 CMOS 工艺,因此,ETA1096 内建了一个最大输出电压不超过 5.5―6.0V 的阈值.另外,设计者也 不要设定输出电压大于 5.3V 以上应用范围.切记! F. ISET 电感峰值电流设定. 针对 ETA1096 的ISET,通过一个下拉电阻器,则可以设定一个较为粗放的输出限流功能.我们知道,Iset 实 质为一个输入电感取样设定点 Iin,而随着电池电压的变化,则输出功率是会受到影响的.因此,我们提供一个大 概的 Iset 设定对应输出电流的值.限定电感峰值电流的计算公式如下: ????? = 180,000 Riset (单位:A,安培) 如上图,当下拉 Riset 电阻器时,对输出限流会有一定的作用.当进入电感器的峰值电流触发限流点时,输 出电流会被限制.另外,随着输入电压变化,则输出电流的限定随之变化. 以下是 Riset 使用不同的电阻对应的限流值(该值会随电池电压有所变化) . Rolim(K) Vbat(V) 39K~130K 137K Ω 150K Ω 158KΩ 174K Ω 200K Ω 240K Ω 267KΩ 3.05V 2.268 1.756 1.632 1.4244 1.364 1.176 0.934 0.6376 单位 A,安培3.2V 2.398 2.394 2.185 2.031 1.909 1.676 1.406 1.1902 3.4V 2.581 2.481 2.35 2.1561 2.072 1.814 1.554 1.2951 3.6V 2.76 2.662 2.552 2.3296 2.223 1.937 1.616 1.3978 3.8V 2.929 2.87 2.716 2.4415 2.358 2.065 1.743 1.4487 4V 3.116 3.062 2.895 2.6138 2.534 2.236 1.869 1.5665 4.2V 3.381 3.285 3.056 2.7911 2.681 2.328 1.942 1.625 四. 外围元器件的选型. A. 电感器. ETA1096 采用了高达 1MHz 的开关频率,因此,一般情况下可以使用 1.0uH―2.2uH 的电感选择,譬如可以取中 值1.5uH 或选择 2.2uH(CD54~CD75) ,客户可以根据不同的输出电流来选择不同饱和电流的电感器,以达到体积, 性价比的平衡. B. 其他特定的电容器值和布线摆放: 0.2 0.7 1.2 1.7 2.2 2.7 3.2