圣邦微电子同步降压转换器SGM61230，为抗击极限过载而生
SGM61230是圣邦微电子推出的一颗输入电压4.5V至28V、连续输出电流3A的同步降压转换器，包括两个集成开关场效应管、内部回路补偿和内部5ms软启动，有效减少元件使用数量。跳频模式用来实现最大化轻载效率和降低功率损耗；66mΩ高侧N沟道MOSFET的逐周期电流限制功能可以保护过载条件下的转换器，并通过36mΩ低侧MOSFET续流电流限制功能来防止电流失控。
图1 SGM61230 5V/3A参考设计
典型特征
● 4.5V至28V宽输入电压范围
● 集成66mΩ和36mΩ MOSFET，用于3A连续输出电流
● 2μA关断电流，25μA静态电流
● 内部5ms软启动
● 固定410kHz开关频率
● 内部PWM和跳频模式
● 峰值电流模式控制
● 内部回路补偿
● 两个MOSFET的过电流保护
● 过电压保护
● 热关机
● -40℃至+125℃工作温度范围
● 绿色TSOT-23-6封装
核心特点
抗过载特性是SGM61230最突出的特点之一。与市场同规格产品相比，SGM61230在遭遇过载情况时不会立即触发打嗝或电流折返保护，能维持在最大峰值电流控制默认的状态下持续输出，确保系统在极限条件下可以持续提供负载输出，直到产品热保护，这极大地支撑了系统最大运行状态，并防止系统突发负载输出不够而产生宕机现象。
这意味着在轻微过载情况下，SGM61230也能持续最大负载输出，直到系统恢复正常负载。即便系统持续过载，SGM61230也会持续最大能力输出，直到芯片热保护或者负载解除。
同步的架构在内部集成了高侧（66mΩ）和低侧（36mΩ）MOSFET，较低的RON可以优化产品的输出效率。芯片通过使用内部补偿电压控制高侧MOSFET的关断和低侧MOSFET的开启，实现对电流模式的控制。在每个周期中，开关电流会与由内部补偿电压产生的参考电流进行比较。当峰值开关电流与参考电流相交（Intersect）时，高侧开关关闭。与此同时，当低侧MOSFET打开时，传导电流会受到内部电路监测。正常运行期间，低侧MOSFET为负载提供源极电流（Source Current）。在每个时钟周期结束时，将低侧MOSFET源极电流与内部设定的低侧源极电流限值进行比较。当电感谷电流超过低侧源电流限值，在下一个周期内高侧MOSFET不会导通，而低侧MOSFET继续保持导通。如下图所示，当电感谷电流低于低侧源极电流限制时，高侧MOSFET会再次开启。
图2 通过MOSFET进行过电流保护
SGM61230虽采用410kHz固定频率PWM控制方式，但得益于跳频模式，其在轻载模式下也能实现高效率。具体而言，当电感峰值电流低于500mA时，芯片会认为负载是轻载且能根据负载电流情况逐渐降低开关频率，从而实现轻载高效。表1及图3、图4的数据展示了这一特点。
表1 不同输出电流时SGM61230效率
图3 不同输出电流时SGM61230效率曲线
图4 SGM61230轻载时效率曲线
白色家电、机顶盒、数字电视、打印机、以及工业中的12V分布式电源总线供电是SGM61230的主要应用领域，凭借具备出色的抗过载性能、高效、小尺寸封装等诸多优势，正成为国产高性价比模拟芯片的首选物料。
