高成本的MT3608L可调电压源

 

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MT3608L

2.5A高效率1.2MHz电流模式升压转换器

特性

• 集成80mΩ功率MOSFET

• 2.2V至16V输入电压范围

• 1.2MHz固定开关频率

• 可调过流保护：0.5A~2.5A

• 内部2.5A开关电流限制(OC引脚悬空时)

• 可调输出电压

• 内部补偿

• 过压保护

• 最高20V输出电压

• 轻载时自动切换至脉冲频率调制模式

• 最高93%效率

• 采用6引脚SOT23-6封装

概述

MT3608L是一款恒定频率、6引脚SOT23电流模式升压转换器，适用于小型低功耗应用。该芯片开关频率为1.2MHz，可使用高度不超过2mm的小型低成本电容和电感。内部软启动功能可减小浪涌电流，延长电池寿命。

MT3608L具有轻载时自动切换至脉冲频率调制模式的特点，包含欠压锁定、电流限制和热过载保护功能，防止输出过载时损坏。采用小型6引脚SOT-23封装。

应用领域

• 电池供电设备

• 机顶盒

• LCD偏置电源

• DSL和电缆调制解调器及路由器

• PCI或PCIe插槽供电的网络卡

 

典型应用

• 图1. 基本应用电路

 

 

应用电路简单，只需要输入输出电容，限流电阻，两个分压调节电阻，以及一个肖特基二极管便可完成升压。

 

绝对最大额定值(注1)

VIN、EN电压......0.3V至18V FB电压......0.3V至6V SW电压......0.3V至22V 功耗......0.6W 热阻θJC......130°C/W 热阻θJA......250°C/W

结温(注2)......160°C 工作温度范围......-40°C至85°C 引脚温度(焊接，10秒)......300°C 存储温度范围......-65°C至150°C 人体模式静电放电(HBM)......2kV 机器模式静电放电(MM)......200V

 

引脚说明

引脚名称	引脚号	描述
SW	1	功率开关输出。SW是内部MOSFET开关的漏极。连接功率电感和输出整流器至SW。SW可在GND和22V之间摆动。
GND	2	接地引脚
FB	3	反馈输入。FB电压为0.6V。连接电阻分压器至FB。
EN	4	稳压器开/关控制输入。高电平开启转换器，低电平关闭。不使用时，将EN连接至输入电源以实现自动启动。
VIN	5	输入电源引脚。必须就近放置旁路电容。
OC	6	可调电流限制(可悬空)。

 

 

电流限制编程

OC引脚与GND之间的电阻设置峰值开关电流。电阻值应在19k至96k之间，电流限制将设置为2.5A至0.5A。保持此引脚的走线尽可能短。OC引脚可悬空，此时电流限制由内部2.5A电流限制设置。根据以下方程设置过流触发点：

Ioc = 48000/R3

过压保护(OVP)

在某些情况下，电阻分压器可能未连接，导致PWM信号以最大占空比工作，输出电压不断升高。当输出电压超过OVP阈值水平时，功率MOSFET将立即关闭。MT3608L的OVP阈值为20V。

 

应用信息

输出电压设置

内部基准VREF为0.6V(典型值)。输出电压通过电阻分压器R1和R2分压至FB引脚。输出电压由下式给出：

VOUT = VREF × (1 + R1/R2)

电感选择

推荐电感值为4.7至22μH。对于便携式设备(如MT3608L用于手机)，小型化和高效率是主要考虑因素。电感应在1.2MHz下具有低磁芯损耗和低DCR以提高效率。为避免电感饱和，应考虑电流额定值。

电容选择

建议为MT3608L应用使用22μF的输入和输出陶瓷电容。为获得更好的电压滤波效果，推荐使用低ESR的陶瓷电容。X5R和X7R类型因其更宽的电压和温度范围而适用。

二极管选择

肖特基二极管因其低正向压降和快速反向恢复特性是MT3608L的理想选择。使用肖特基二极管可获得更高效率。对于高开关频率，高速整流也是肖特基二极管的良好特性。二极管的电流额定值应满足以下峰值电流与输出平均电流的均方根：

ID(RMS) ≈ √u(IOUT × IPEAK)

二极管的反向击穿电压应大于输出电压。

布局考虑

为获得MT3608L的最佳性能，必须严格遵循以下准则：

• 输入和输出电容应靠近IC放置并连接至地平面以减少噪声耦合

• GND应连接至强地平面以散热和防噪声

• 尽可能保持主电流走线短而宽

• DC-DC转换器的SW节点具有高频电压摆动，应保持小面积

• 将反馈元件尽可能靠近IC放置并远离噪声器件

此为官方手册的布局推荐。

 

 

MT3608L原理图

这是我的MT3608L原理图。

1. 可用TYPE-C 5V供电

2. 可通过座子或者排针2-16V供电

3. 输出端有一个座子和2PIN排针，方便接线。

4. OC端是一个立创商城售价为1.159的100K可调电阻，电阻值在19k至96k之间,可限制输出电流为0.5A-2.5A

5. 电感为4.7uH,官方手册参考值

6. 输出端配备一颗SS34肖特基二极管，整流电流为3A，反向耐压为40V，正向压降Vf为550mV@3A.

7. FB为反馈输入引脚。FB电压为0.6V。连接电阻分压器至FB。输出电压Vout = Vfb × (1 + R1/R2) 其中Vfb = 0.6V（典型值），此处R1为一个100K的可调电阻，R2为一个5.1K的电阻加上R1分下来的电阻阻值。即

   上臂电阻：R1_upper（滑动端到Vout）

   下臂电阻：R2 + R1_lower（滑动端到GND）

   Vout = Vfb × (1 + R1_upper/R2 + R1_lower)

    

   8.

根据原理图，用万用表电阻挡位测TP1和TP4得出的就是可调电流电阻的阻值。

根据公式Ioc = 48000/Rset可算出当前限制的输出电流为多少

 

9.

根据原理图，用万用表电阻挡位测TP2和TP3得出的就是R1_lower的阻值。

再根据公式

Vout = Vfb × (1 + R1_upper/R2 + R1_lower)

R1_upper=100K-R1_lower

化简公式为R1_upper=105.1K(1−0.6/Vout)

便可求出当前输出电压

 

10.根据公式

输出电压 (V)	R1_upper	R1_lower	R2	R2 + R1_lower
3V3	85.99K	14.01K	5.1K	19.11K
5V	92.49K	7.51	5.1K	12.61
9V	98.09K	1.91	5.1K	7.01
12V	99.85K	0.15	5.1K	5.25

 

 

11.当输入电压为5V的时候，实际测得

输出电压 (V)	R1_upper	R1_lower	R2	R2 + R1_lower	实际测得电压	计算所得电压（V)
3V3			5.1K
5V	92.49K	7.42k	5.1K	12.52k	5.03V	5.03V
9V	97.82K	2.18K	5.1K	7.28k	9.02V	8.67V
12V	99.711K	0.289k	5.1K	5.389k	12.05V	11.70V

 

因为MT3608L是个升压芯片，，所以5V输入的时候，输出调不到3V3.

但，当输入为2V时候， R1_lower=14K的时候，可以输出3.3V.

输出电压 (V)	R1_upper	R1_lower	R2	R2 + R1_lower	实际测得电压	计算所得电压（V)
3V3	86K	14K	5.1K	19.1K	3.387 V	3.301V

 

此处不考虑FB引脚的偏置电流，应该都是满足的。

 

 

12.当输入电压为3V3的时候，实际测得

输出电压 (V)	R1_upper	R1_lower	R2	R2 + R1_lower	实际测得电压	计算所得电压（V)
3V3	86.09K	13.91K	5.1K	18.91K	3.34V	3.33V
5V	93.22K	6.88k	5.1K	11.98k	5.32V	5.26V
9V	漏测了	漏测了		漏测了	漏测了	漏测了
12V	99.833K	0.167k	5.1K	5.267k	12.14V	11.97V

 

 

 

13.手上没啥负载，唯一能跑上1A的是我这个准备拿来做手电筒的灯板。

所以限流功能就不测了（偷懒）

 

输出纹波忘测了。。。。。。。

 

 

 

在改第二版，暂时没时间画完。