ISL8014是一种高效、单片、同步的降压型DC/DC变换器，可输出高达4A的电流从2.7V到5.5V输入电源的连续输出电流。它使用电流控制架构来提供非常低的负载高频快速瞬变循环运行响应和出色的环路稳定性。ISL8014集成了一对低导通电阻最大化P沟道和N沟道内mosfet效率和最小化外部组件数量。这个100%占空比运行允许小于400 mV的压降4A输出电流下的电压。高1MHz脉冲宽度调制（PWM）开关频率允许使用小型外部组件和同步输入支持多个同步异相以减少纹波和消除拍频。

ISL8014可以配置为不连续或强制轻载连续运行。强制连续降低噪音和射频干扰，同时不连续模式通过减少轻负荷时的开关损耗。故障保护由内部短路电流提供短路和过电流条件下的限制输出过电压比较器和过温监控电路。功率良好输出电压监测仪指示输出何时处于调节状态。ISL8014采用节省空间的4x4 QFN无铅使用暴露的衬垫引线框架包装，以降低热量。ISL8014在打开电源。关机时，ISL8014会释放输出电容器。其他功能包括内部软启动、内部补偿、过电流保护和热保护关闭。ISL8014采用4mmx4mm 16 Ld QFN封装最大高度为1毫米。完整的转换器面积小于0.4in2。

特征

高效同步降压调节器97%效率

功率良好（PG）输出，延时1毫秒

2.7V至5.5V电源电压

超过温度/负载/线路3%的输出精度

4A输出电流

与ISL8013兼容的引脚

以预偏压输出启动

内部软启动-1毫秒

禁用期间软停止输出放电

PFM模式下35微安静态电源电流

可选的强制脉冲宽度调制模式和功率因数调制模式

外部同步高达4MHz

逻辑控制关闭电流小于1微安

100%最大占空比

内部电流模式补偿

峰值电流限制和打嗝模式短路保护

过热保护

小16 Ld 4mmx4mm QFN

无铅（符合RoHS）

应用

DC/DC POL模块

μC/μP、FPGA和DSP电源

路由器和交换机的插入式DC/DC模块

便携式仪器

测试和测量系统

锂离子电池供电设备

小尺寸（SFP）模块

条形码阅读器

绝对最大额定值（参考GND）热信息

车辆识别号，车辆识别号。-0.3伏至6伏

EN，同步，PG。-0.3V至车辆识别号+0.3V

LX。-1.5伏（100毫微秒）/-0.3伏（直流）至6.5伏

心室颤动。-0.3伏至2.7伏

推荐操作条件

车辆识别号电源电压范围。2.7伏至5.5伏

负载电流范围。0A至4A

环境温度范围。-40°C至+85°C

热阻（典型，注1、2）θJA（℃/W）θJC（℃/W）

16 Ld 4x4 QFN包装。40 3个

结温范围。-55°C至+125°C

储存温度范围。-65°C至+150°C

无铅回流曲线。

注意：不要在列出的最大额定值下或附近长时间运行。暴露在这些条件下可能会对产品的可靠性和导致不在保修范围内的故障。

注：

1.θJA是在自由空气中测量的，该部件安装在具有“直接连接”特性的高效热导率测试板上。见技术简报TB379。

2.θJC，“外壳温度”位置在包装底部外露金属垫的中心。见技术简报TB379。

电气规范，除非另有说明，所有参数限值均在推荐的操作条件下确定，并且典型规格在以下条件下测量：TA=-40°C至+85°C，VIN=3.6V，EN=VDD，除非另有说明。典型值为TA=+25°C。

电气规范，除非另有说明，所有参数限值均在推荐的操作条件下确定，并且典型规格在以下条件下测量：TA=-40°C至+85°C，VIN=3.6V，EN=VDD，除非另有说明。典型值为TA=+25°C（续）

注：

3.通过表征确定的限值，不进行生产测试。

管脚说明

车辆识别号

输入电源电压。将10μF陶瓷电容器连接到电源接地。

视频显示器

模拟电路的输入电源电压。连接到车辆识别号别针。

调节器启用销。驱动到高时启用输出。

当开得太低了。别让这个别针漂浮着。

1毫秒定时器输出。在通电或EN-HI时，该输出为1毫秒延迟功率输出电压信号良好。

模式选择引脚。连接到逻辑高或输入电压用于脉宽调制模式的VDD。连接至逻辑低电平或PFM接地模式。连接到外部函数生成器与负边缘触发器同步。不要离开这个大头针是浮动的。

长x切换节点连接。连接到感应器。

电源接地。

新元信号接地。心室颤动降压调节器输出反馈。连接到输出通过电阻分压器调节输出电压。为了0.8V输出电压，将此引脚连接到输出端。

没有连接。

外露衬垫

外露衬垫必须连接到电气性能良好。放置尽可能多的过孔可能在连接到SGND平面的垫子下面最佳的热性能。

典型工作性能（除非另有说明，否则工作条件为：TA=+25oC，VVIN=2.5V至5.5V，EN=VIN，同步=0V，L=1.5mH，C1=2x22mF，C2=2x22mF，IOUT=0A至4A）。

操作理论

ISL8014是一种降压型开关稳压器，针对电池供电的手持应用。调节器工作在大负载条件下，在1MHz固定开关频率下允许使用较小的外部电感和电容器最小印刷电路板（PCB）面积。轻载时调节器降低开关频率，除非强制固定频率，以最小化开关损耗并最大化电池寿命。输出不为时的静态电流负载通常只有35微安。电源电流通常为当调节器关闭时，仅为0.1微安。

PWM控制方案

拉动同步引脚HI（>2.5V），强制转换器进入无论输出电流如何，均采用脉宽调制模式。岛8014采用电流模式脉冲宽度调制（PWM）快速瞬态响应和逐脉冲控制方案电流限制。图2显示了框图。电流回路由振荡器、PWM比较器、电流组成电流环的传感电路及斜坡补偿稳定。电流感应电路的增益通常为200mV/A。电流回路的控制基准从误差放大器（EAMP）输出。脉冲宽度调制操作由振荡器。P沟道MOSFET在PWM周期的开始和MOSFET中的电流开始加速。当电流放大器CSA的和斜率补偿（237mV/μs）达到控制电流回路的参考，PWM比较器COMP向脉冲宽度调制逻辑发送信号以关闭P-MOSFET打开N沟道MOSFET。N-MOSFET保持打开，直到脉冲宽度调制周期结束。图36显示了典型的脉宽调制操作期间的工作波形。虚线直线表示坡度补偿斜坡和电流检测放大器的CSA输出。输出电压通过控制VEAMP调节电流回路的电压。带隙电路输出a电压回路的0.8V参考电压。反馈信号来自VFB引脚。仅限软启动块影响启动期间的运行单独讨论。误差放大器是转换电压误差的跨导放大器电流输出信号。电压回路在内部用27pF和390kΩRC网络进行补偿。这个最大EAMP电压输出精确地固定在1.6V

跳过模式

将同步引脚拉低（<0.4V），强制转换器进入PFM模式。ISL8014在轻负载，通过减少开关频率。图37说明了跳过模式操作。图2所示的零交叉感应电路监测N-MOSFET电流是否过零。当8电感电流过零的连续周期为检测到，调节器进入跳过模式。在八个检测周期，允许电感电流变得消极。当任何周期中的电流都不会过零。一旦进入跳过模式，脉冲调制开始由图2所示的跳过比较器控制。每个脉冲周期仍然由PWM时钟同步。这个P-MOSFET在时钟上升沿打开并转动当输出高于标称值的1.5%时关闭调节或当其电流达到峰值跳跃电流时极限值。然后电感电流放电到零安培并保持在零。内部时钟被禁用由于负载电流的作用，输出电压逐渐降低输出电容放电。当输出电压下降到额定电压，P-MOSFET将被转动在内部时钟的上升沿上以前的操作。当输出电压比额定电压低1.5%。

同步控制

操作频率可通过以下方式同步至4MHz应用于同步引脚的外部信号。下降沿同步时触发LX脉冲的上升沿。制造确保LX节点的最小打开时间大于140纳秒。

过电流保护

过电流保护通过监控CSA实现用OCP比较器输出，如图2所示。这个电流传感电路的增益为200 mV/a，来自到CSA输出的P-MOSFET电流。当CSA输出达到1.4V，相当于开关的5.7A电流，OCP比较器跳闸以关闭立即使用P-MOSFET。过电流功能保护开关变换器从短路输出经监控流过上部MOSFET的电流。当检测到过电流情况时，上部的MOSFET将立即关闭，不再打开直到下一个切换周期。在检测到初始过电流状态，过电流故障计数器设置为1.如果在随后的循环中，出现另一个过电流情况如果检测到，则OC故障计数器将递增。如果有的话如果连续检测到17次OC故障，调节器将在过电流故障情况下关闭。一个过电流故障将导致调节器尝试在四分钟延迟内以打嗝模式重新启动软启动周期。在第四次软启动结束时等待期间，故障计数器复位，软启动再次尝试。如果过电流条件消失在四个软启动周期的延迟期间，输出将打嗝模式结束后恢复到调节点。

短路保护

短路保护SCP比较器监控输出短路保护用VFB引脚电压。当VFB低于0.2V，SCP比较器强制脉冲宽度调制振荡器频率降至正常频率的1/3操作值。该比较器在启动期间有效或输出短路事件。

通电时，开漏功率良好输出保持在低位输出电压达到调节电压后约1毫秒。这个PG输出还可作为延时1毫秒的电源良好安装上拉电阻器R1时发出信号。紫外辐射当输入电压低于欠压锁定时（UVLO）阈值，调节器被禁用。

软启动

软启动减少了启动过程中的涌入电流。软启动块向输入输出斜坡参考误差放大器。这个电压斜坡限制了电感器电流以及输出电压的速度使输出电压以可控的方式上升。当VFB小于软启动开始时为0.2V，开关频率降低到标称值的1/3，以便在轻载条件下，输出能平稳启动。在软启动，IC以跳过模式运行以支持预偏压输出条件。

启用

启用（EN）输入允许用户控制转向为通电等目的打开或关闭调节器排序。当调节器启用时，通常有用于唤醒带隙基准的600微秒延迟，然后

软启动开始。

放电模式（软停止）当切换到关机模式或车辆识别号设置了UVLO，输出通过内部100Ω开关。

功率金氧半电晶体

功率mosfet经过优化以获得最佳效率。这个P-MOSFET的导通电阻通常为50mΩN-MOSFET的导通电阻通常为50mΩ。100%占空比ISL8014具有100%工作循环操作最大限度延长电池寿命。当电池电压降到ISL8014不能再维持调节在输出端，调节器完全打开P-MOSFET。在100%占空比运行是负载电流的乘积以及P-MOSFET的导通电阻。

热关机

ISL8014具有内置的热保护。当内部温度达到+140°C，调节器完全关闭向下。当温度降至+115°C时，ISL8014通过单步执行软启动来恢复操作。

应用程序信息

输出电感和电容的选择考虑稳态和瞬态操作，ISL8014通常使用1.5μH的输出电感。高低电感值可以用来优化整个变换器系统性能。例如，对于更高的输出电压3.3V应用，以降低电感电流纹波和输出电压纹波，输出电感值可以增加。建议设置波纹电感电流约为最大输出的30%当前的优化性能。电感纹波电流可以用公式1表示：

电感的饱和电流额定值至少需要为大于峰值电流。ISL8014保护典型峰值电流6A。饱和电流需要最大输出电流应用超过7A。ISL8014使用内部补偿网络和输出电容值取决于输出电压。这个陶瓷电容器建议为X5R或X7R推荐的X5R或X7R最小输出电容器数值见表1。

表1给出了最小输出电容值不同的输出电压以确保变频器系统稳定。

输出电压选择

调节器的输出电压可以通过外部电阻分压器，用于测量输出电压相对于内部参考电压并反馈给误差放大器的反向输入。参见图1。输出电压编程电阻器R3取决于为反馈电阻选择的值和所需的调节器的输出电压。反馈的价值电阻通常在10kΩ和100kΩ之间，如方程2。

如果所需的输出电压为0.8V，则R3为左未填充，R2短路。有泄漏电流从VIN到LX。建议将输出预加载为至少10微安。为了获得更好的性能，并行添加47pF带R2（100kΩ）。输入电容器选择输入电容器的主要功能是寄生电感的解耦和滤波防止开关电流回流至电池导轨。两个22μF X5R或X7R陶瓷电容器是输入电容器选择的良好起点。