S-8355/56/57/58系列是一種由基準(zhǔn)電壓源、振蕩電路、誤差放大器、相位補(bǔ)償電路、PWM控制電路(S-8355/57系列)、PWM/PFM切換控制電路(S-8356/58系列)等構(gòu)成的CMOS升壓DC/DC控制器。通過使用外接低通態(tài)電阻N溝道功率MOS，即可適用于需要高效率、高輸出電流的應(yīng)用電路上。主要用途包括：數(shù)碼相機(jī)、電子記事本、PDA等移動(dòng)設(shè)備用電源；CD隨身聽、MD等音響裝置用電源；照相機(jī)、視頻設(shè)備、通信設(shè)備的穩(wěn)壓電源；以及微機(jī)用電源。

1、S-835x器件特點(diǎn)

S-8355/57系列產(chǎn)品通過以線性方式在0~83%(250kHz、300kHz、600kHz產(chǎn)品為0~78%)范圍內(nèi)改變占空系數(shù)的PWM控制電路和設(shè)定在最佳狀態(tài)的誤差放大電路、相位補(bǔ)償電路，來獲得低紋波、高效率和良好的過渡特性。S-8355/57系列根據(jù)負(fù)載電流的不同，雖然脈沖幅度會(huì)在0~83%(F、G、H、J、L、M、N、P、Q型產(chǎn)品為78%)的范圍內(nèi)產(chǎn)生變化，但開關(guān)頻率并不產(chǎn)生變化。因此可利用過濾器容易地排除因切換而發(fā)生的紋波電壓。此外，由于脈沖幅度為0%時(shí)(無負(fù)載或輸入電壓高時(shí))脈沖被跳過，因此消耗電流低。
S-8356/58系列在輸出負(fù)載電流大的領(lǐng)域內(nèi)，脈沖幅度可在15~83%(F、G、H、J、L、M、N、P、Q型產(chǎn)品為78%)的范圍內(nèi)，利用發(fā)生變化的PWM控制來進(jìn)行工作。在輸出負(fù)載電流小的領(lǐng)域內(nèi)，作為PFM控制的脈沖幅度為15%的固定脈沖，可根據(jù)負(fù)載電流量而被跳過。因此，振蕩電路變?yōu)殚g隔振蕩，可抑制其自身消耗電流，所以在低負(fù)載時(shí)可以防止效率的降低。從PWM控制切換到PFM控制的切換要點(diǎn)，因外接部件(線圈、二極管等)以及輸入電壓值、輸出電壓值而不同，特別是在輸出電流為100μA左右的領(lǐng)域內(nèi)，可構(gòu)成高效率的DC-DC轉(zhuǎn)換器。
S-835x利用軟啟動(dòng)電路，在電源投入時(shí)、或ON/OFF端子為“H”時(shí)，可以抑制沖擊電流以及輸出電壓的上沖。設(shè)定ON/OFF端子為“L”電位時(shí)，停止內(nèi)部電路的全部工作，因此可大幅度地抑制消耗電流。另外，在內(nèi)部即不被上拉也不被下拉，因此請(qǐng)不要在浮動(dòng)狀態(tài)下使用。而且，如果施加0.3~0.75V的電壓會(huì)使電源的消耗電流増加，因此請(qǐng)不要施加電壓。

2、工作原理

升壓型DC/DC控制器的基本方式如圖1。

圖1 升壓型DC/DC控制器的基本電路

3、外接部件的選定

（1）電感器

電感值(L值)對(duì)最大輸出電流(IOUT)和效率(η)產(chǎn)生很大的影響。L值變得越小，峰值電流(IPK)就變得越大，提高電路的穩(wěn)定性并使IOUT増大。接著，若使L值變得更小，會(huì)降低效率而導(dǎo)致開/關(guān)切換晶體管的電流驅(qū)動(dòng)能力不足，促使IOUT逐漸減少。
L值逐漸變大時(shí)，開/關(guān)切換晶體管的IPK所引起的功耗也隨之變小，達(dá)到一定的L值時(shí)效率變?yōu)樽畲�。接著，若使L值變得更大，因線圈的串聯(lián)電阻所引起的功耗變大，而導(dǎo)致工作效率的降低。IOUT也會(huì)減少。
因?yàn)檎袷庮l率較高的產(chǎn)品可以選擇L值較小的產(chǎn)品，因此可使線圈的形狀變小。
B、E、K型產(chǎn)品推薦使用22~100μH、F、G、H、J、L、M型產(chǎn)品推薦使用4.7~47μH、N、P、Q型產(chǎn)品推薦使用3.0~22μH的電感器。
此外，在選用電感器時(shí)，請(qǐng)注意電感器的容許電流。若電感器流入超過此容許電流的電流，會(huì)引起電感器處于磁性飽和狀態(tài)，而明顯地降低工作效率并導(dǎo)致IC的破損。
因此，請(qǐng)選用IPK不超過此容許電流的電感器。

（2）二極管

所使用的外接二極管請(qǐng)滿足以下的條件：正向電壓較低(VF＜0.3V)，開關(guān)切換速度快(500ns最大值)，反向耐壓在VOUT＋VF以上，電流額定值在IPK以上。

（3）電容器(CIN、CL)

輸入端電容器(CIN)可以降低電源阻抗，另外可使輸入電流平均化而提高效率。請(qǐng)根據(jù)使用電源的阻抗的不同而選用CIN值。
輸出端電容器(CL)是為了使輸出電壓變得平滑而使用的，升壓型的產(chǎn)品因?yàn)獒槍?duì)負(fù)載電流而斷續(xù)地流入電流，與降壓型產(chǎn)品相比需要更大的電容值。在輸出電壓較高以及負(fù)載電流較大的情況下，由于紋波電壓會(huì)變大，因此請(qǐng)根據(jù)各自的情況而選用相應(yīng)的電容值。推薦使用10μF以上電容器。
為了獲得穩(wěn)定的輸出電壓，請(qǐng)注意電容器的等效串聯(lián)電阻(RESR)。因RESR的不同，輸出的穩(wěn)定領(lǐng)域會(huì)產(chǎn)生變化。因電感值(L值)的不同而異，使用30~ 500mΩ左右的RESR，可以發(fā)揮最佳的特性。但是，最佳的RESR值因L值以及電容值、布線、應(yīng)用電路(輸出負(fù)載)而不同，請(qǐng)根據(jù)實(shí)際的使用狀況，在進(jìn)行充分的評(píng)價(jià)之后，再予以決定。

（4）外接晶體管

外接晶體管可以使用增強(qiáng)(N溝道)MOSFET型或者雙極(NPN)型產(chǎn)品。

A、增強(qiáng)(N溝道)MOSFET型
所選用的MOSFET，請(qǐng)使用N溝道功率MOSFET。由于所外接的功率MOSFET的門極電壓以及電流，是由升壓后的輸出電壓(VOUT)來供應(yīng)，因此可以更有效地驅(qū)動(dòng)MOSFET。
因所選用的MOSFET的不同而異，在接通電源時(shí)有可能流入較大的電流。請(qǐng)?jiān)趯?shí)際電路上進(jìn)行充分的評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，再予以使用。推薦使用MOSFET的輸入容量在700pF以下的產(chǎn)品。
另外，MOSFET的通態(tài)電阻依靠輸出電壓(VOUT)與MOSFET的閾值電壓的電壓差，因此會(huì)對(duì)輸出電流量以及效率產(chǎn)生影響。特別是，像S-8352A20產(chǎn)品的那樣，輸出電壓為2.0V，處于電壓較低的情況下，如果不選用帶有輸出電壓值以下的閾值電壓的MOSFET，電路就不能正常工作，務(wù)請(qǐng)注意。

B、雙極(NPN)型
建議使用Sanyo Electric Co., Ltd.生產(chǎn)的CPH3210(hFE=200~560)雙極晶體管(NPN)。使用雙極晶體管來增大輸出電流時(shí)的驅(qū)動(dòng)能力，該驅(qū)動(dòng)能力由雙極晶體管的hFE值和Rb值而決定。
推薦使用的Rb 值為1kΩ左右。實(shí)際上，來自雙極晶體管(hFE)的所需要的基極電流(Ib)可按Ib=IPK/hFE求出，請(qǐng)選用比Rb=(VOUT-0.7)/Ib-0.4/IEXTH更小的Rb值。其中，IEXTH采用絕對(duì)值。
Rb值變小，可使輸出電流増大，但會(huì)導(dǎo)致效率惡化。另外，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，因?yàn)殡娏髟诿}沖上流動(dòng)、或由于布線電阻等，會(huì)引起電壓的下降，因此請(qǐng)?jiān)趯?shí)際測(cè)試中求出最佳值。
此外，與Rb電阻并聯(lián)連接加速電容器(Cb)，會(huì)減少開關(guān)切換的功耗而提高效率。請(qǐng)按Cb≤1/(2π·Rb·fOSC·0.7)為參考標(biāo)準(zhǔn)來選用Cb值。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，因所使用的雙極晶體管特性的不同，最佳的Cb值也不同，請(qǐng)?jiān)谶M(jìn)行充分的評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，再選用Cb值。

(5) VDD分離型產(chǎn)品(D、J、G、P)EXT端子的輸出振幅

EXT端子的輸出振蕩幅度的范圍為從GND開始到S-8355/56/57/58的內(nèi)部電路的電源電壓為止。
普通型產(chǎn)品(S-8357/58的B、H、F、N系列)由于內(nèi)部電路的電源是從VOUT端子獲得，因此，EXT輸出振蕩幅度的范圍為GND~VOUT。
S-8355/56以及S-8357/58的VDD分離型產(chǎn)品(D、J、G、P系列)由于內(nèi)部電路的電源是作為VDD端子來輸出，因此，EXT輸出振蕩幅度的范圍為GND~VDD，例如如果對(duì)VDD端子施加VIN電壓，那么EXT輸出振蕩幅度的范圍變?yōu)镚ND~VIN。

4、應(yīng)用電路

（1）LCD用電源

以驅(qū)動(dòng)LCD面板(15V、20V輸出)為應(yīng)用對(duì)象的電路示例和其特性如圖2所示。

圖2 LCD用電源電路示例

（2）陶瓷電容器使用示例

輸出側(cè)電容使用陶瓷電容器等RESR較小的部件時(shí)，請(qǐng)與陶瓷電容器(CL)串聯(lián)連接上相當(dāng)于RESR的電阻(R1)。
R1因L值以及電容值、布線、應(yīng)用電路(輸出負(fù)載)的不同而異。圖3是以使用R1=100mΩ、輸出電壓為3.3V、輸出負(fù)載為500mA為應(yīng)用對(duì)象的電路示例。

圖3 陶瓷電容器使用電路示例

在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
（1）外接的電容器、二極管、線圈等請(qǐng)盡量安裝在IC的附近。
（2）包含了DC/DC控制器的IC，會(huì)產(chǎn)生特有的紋波電壓和尖峰噪聲。另外，在電源投入時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖擊電流。這些現(xiàn)象會(huì)因所使用的線圈、電容器以及電源阻抗的不同而受到很大的影響，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，請(qǐng)對(duì)應(yīng)用電路進(jìn)行充分的評(píng)價(jià)。
（3）開/關(guān)切換晶體管的功耗(特別在高溫時(shí))不要超過封裝的容許功耗。
（4）DC/DC控制器的性能會(huì)因?yàn)榛宀季�、外圍電路、外圍部件的設(shè)計(jì)的不同而產(chǎn)生很大的變化。

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