具备负载断开功能的同步升压转换器SGM6612A
品慧电子讯SGM6612A是一颗20V/10A同步升压转换器芯片，内置门驱动器用于驱动外部开关断开负载。通过集成两个14mΩ高/低压侧电源开关，SGM6612A可提供高达10A的开关峰值电流和20V输出电压，从而为包括便携式扬声器、液晶显示器源驱动、功率放大器电源、电机驱动器电源及USB Type-C电源在内的便携式设备提供一种高效率、小尺寸的电源解决方案。
SGM6612A采用固定频率峰值电流拓扑架构来调节输出电压，能够以最小的输出电容提供出色的线性和负载瞬态响应。中等或重载条件下，SGM6612A采用脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）模式；轻负载条件下，SGM6612A进入自动脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation，PFM）模式以提高效率。
图1 SGM6612A功能框图
一颗出色的模拟芯片该具备怎样的性能？
从图1可以看出，SGM6612A所需要的外部器件很少，并且还提供一个单独的DISDRV引脚来驱动负载输出端的外部FET，在设备关断或输出短路时能完全断开输入与输出的连接。启动时，通过内部55μA吸入电流源来控制外部P-FET开关。如果电感电流达到了短路保护电流限制阈值（典型值20A），或者输出电压降低到了正常输出值的70%，SGM6612A将进入自动切断短路保护（Hiccup）模式并提供90ms的短路保护，并在短路条件解除后自动恢复。此外，该装置还提供输出过压保护、电感限流保护和热关机保护机制。
图2 输出短路保护
图3-图8展示了SGM6612A（左）与竞品（右）在不同条件下的性能对比：
图3 电感3.3μH、输出16V时不同负载的效率曲线对比
不同输入电压下（设定16V），不同输出负载下的输出电压（Output Voltage vs. Load），SGM6612A有更好的负载调整率。
图4 不同输入电压、不同输出负载下的输出电压对比
在输入电压6V至14V、输出电压16V、开关频率500kHz条件下，P-FET连接在电路中，3A满载输出电流下的各项实测值。
01 输出1A负载的纹波电压时，SGM6612A纹波电压都在输出值的0.5%以内
图5 输出1A负载的纹波电压对比
02 负载变化瞬态响应
图6 负载变化瞬态响应
03 输出短路时的芯片响应
图7 输出短路时的芯片响应
04 输出短路释放后的实际响应
图8 输出短路释放后的实际响应
上述测试数据可以看出，SGM6612A支持最高2.2MHz的可编程电阻开关频率；采用峰值电流控制拓扑以保护器件在升压运行阶段不会过载；具有短路保护功能和过压保护功能；在轻载条件下自动强制PFM模式，通过降低开关损耗来提高效率，最高效率可达95%。
特征
● 输入电压范围：2.7V至16V
● 输出电压范围：4.5V至20V
● 高达10A可编程电阻器电流限制
● 集成两个14mΩ低导通电阻内部FET
● 在输入电压7.2V、输出电压16V、输出电流2A时，效率高达95%
● 电阻器开关频率可编程，高达2.2MHz
● 用于负载断开的门驱动器
● 自动切断短路保护功能
● 过电压保护
● 轻载自动PFM模式
● 绿色TQFN-3×3.5-13L封装
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