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3605X

20V/5A 多相 同步降压稳压器 小封装

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其他信息

重量 0.1 克
商品毛重(克)

0.1

输出电压(V)

开关频率(KHz)

800~2000

输出通道数

1

静态电流(Iq)

600uA

输出类型

可调

输出电流(A)

5A

最小包装(pcs)

4000

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3605X 20V/5A 高频可并联同步降压转换器芯片

3605X 是一款高频宽压同步降压 DC/DC 转换器芯片,采用 2.5mm×2.5mm QFN18 小封装,支持 4V~20V 宽输入电压、最大 5A 输出电流,峰值转换效率达 96%,开关频率可在 800kHz~2MHz 间调节。芯片支持多相交错并联(最大 12 相)、断续 / 强制连续模式可调,集成 0.6V±1% 高精度基准、可调节软启动 / 电压跟踪、电源正常指示等功能,采用恒定导通时间电流控制架构,瞬态响应优异,内置完善的过压、过流、过热保护,适配便携式仪器、电池驱动设备、分布式发电系统等 5A 及大电流并联供电场景。

一、核心产品特性

(一)宽压大电流,高频小型化设计

  1. 宽输入高输出:输入电压范围4V~20V(PVIN 最低 0.9V),最大持续输出电流 5A,支持多芯片交错并联(最高 12 相)实现更大电流输出,满足大负载供电需求;
  2. 高频可调:开关频率通过外部电阻在800kHz~2MHz精准调节,高频工作允许使用小体积贴片电感 / 电容,大幅减小电源模块尺寸;
  3. 高集成低阻:内置同步功率 MOS 管,上管导通电阻 57mΩ、下管 35mΩ(VCC=3.3V),低导通损耗保证高效率,无需外部功率管。

(二)双工作模式,全负载高效率

支持 ** 断续模式(PFM)强制连续模式(FCCM)** 外部引脚可调,兼顾轻载与重载效率:
  1. 强制连续模式(FCCM):重载时工作,输出纹波小,瞬态响应快,适配对纹波要求高的场景;
  2. 断续模式(PFM):轻载时自动切换,大幅降低静态功耗,保证全负载范围内转换效率,峰值效率达 96%;
  3. 静态功耗优异:FCCM 模式下静态电流 600μA,关断模式(RUN=0)仅 2.5μA,降低待机功耗。

(三)高精度稳压,优异瞬态响应

  1. 高精度基准:内置 **0.6V±1%** 高精度电压基准,输出电压线性调整率 0.01%、负载调整率 0.5%,宽输入 / 全负载下稳压精度高;
  2. 电流控制架构:采用恒定导通时间电流控制模式,搭配内部误差放大器(跨导 1.35mS),提供优越的线性和负载瞬态响应,适配高降压比、快速瞬态需求场景;
  3. 输出电压灵活配置:通过外部电阻分压精准设定输出电压,支持 1.2V/2.5V/3.3V/5V 等常用电压,原厂提供直接适配的电阻参数。

(四)丰富功能,适配复杂应用

  1. 多相交错并联:支持 2~12 相交错并联输出,通过 CLKIN/CLKOUT 引脚同步外部时钟,PHMODE 引脚调节相移角度(90°/120°/180°),降低输入输出纹波,提升供电稳定性;
  2. 可调节软启动 / 电压跟踪:TRACK/SS 引脚支持软启动时间调节(外接电容),防止上电浪涌电流,同时支持多电源输出电压跟踪,满足系统电源时序要求;
  3. 电源正常指示:PGOOD 开漏输出引脚,实时检测输出电压,当输出在 0.54V~0.66V(基准 ±10%)范围内时输出高电平,方便系统电源状态检测;
  4. 时钟同步:内置两个锁相环,支持内部振荡器与外部时钟同步,CLKIN/CLKOUT 引脚实现多芯片时钟联动,减小 EMI 干扰。

(五)完善保护,高可靠性

芯片内置全链路自恢复保护机制,防止过压、过流、过热、短路等故障损坏,提升系统可靠性:
  1. 过压保护:输入过压保护 23V(上升)/21V(下降),输出过压 / 欠压保护基于基准电压 ±10%;
  2. 过流 / 短路保护:逐周期峰值限流 5.2A,内置谷底电流限制和电流折返保护(Current FOLD-BACK),短路时自动降低限流值,防止芯片过热;
  3. 过热保护:结温 160℃时触发热关断,降至 145℃自动恢复,避免高温损坏;
  4. 欠压锁定:VCC 欠压锁定 2.8V(上升)/2.55V(下降),PVIN/SVIN 独立欠压锁定,电压异常时关断输出。

二、关键电气参数(典型值,℃)

功能类别 参数项 规格值 测试条件 / 备注
输入输出 输入电压范围(SVIN) 4V~20V 主供电引脚
输入电压范围(PVIN) 0.9V~20V 功率供电引脚
最大输出电流 5A(单颗) 可并联扩流
基准电压 0.6V±1% FB 引脚参考
线性调整率 0.01% VIN=4V~20V
负载调整率 0.5% IOUT=0A~5A
开关特性 开关频率范围 800kHz~2MHz RT 引脚外接电阻调节
最小导通时间 60ns 上管 MOS
最小关断时间 110ns 下管 MOS
内置 MOS 导通电阻 上管 57mΩ/ 下管 35mΩ VCC=3.3V
功耗参数 工作静态电流(FCCM) 600μA MODE=0,RT=162kΩ
关断电流 2.5μA VIN=12V,RUN=0
保护参数 峰值限流 5.2A 逐周期限流
输入过压保护 23V(上升)/21V(下降) VIN 欠压锁定
VCC 欠压锁定 2.8V(上升)/2.55V(下降) 电源供电保护
热关断保护 160℃(关断)/145℃(恢复) 结温保护
其他参数 误差放大器跨导 1.35mS 典型值
PGOOD 检测范围 0.54V~0.66V 基准电压 ±10%
转换效率 最高 96% 全负载范围

三、引脚功能(QFN2.5×2.5-18 封装,顶视图)

芯片共 18 个功能引脚 + 底部 EP 散热焊盘(PGND),集成供电、控制、开关、检测等所有功能,核心引脚功能分类如下:
引脚类型 引脚编号 引脚名称 核心功能与使用说明
供电引脚 13 PVIN 功率输入引脚,接 4V~20V 电源,贴 2.2μF 电容到 PGND
14 SVIN 信号输入引脚,与 PVIN 相连,贴 0.1μF 电容到 PGND,抗干扰
16 VCC 内部 LDO 输出 3.3V,贴 1μF~4.7μF 电容到 PGND,为内部电路供电
开关引脚 11~12 SW 同步开关节点,外接功率电感、升压电容,双引脚并联提升载流能力
15 BST 自举升压引脚,接 100nF 电容到 SW 引脚,为上管 MOS 提供驱动电压
控制引脚 1 CLKIN 外部时钟输入,多并联时同步时钟,可接 20kΩ 电阻到 SGND
2 RT 频率调节引脚,外接电阻到 SGND,设定 800kHz~2MHz 频率
3 PHMODE 相移模式引脚,调节多并联相移角度,接 SGND/VCC/2/VCC
4 MODE 工作模式引脚,接 SGND=PFM / 接 VCC=FCCM
6 TRACK/SS 软启动 / 电压跟踪引脚,外接电容调节软启动时间,支持外部电压跟踪
8 RUN 使能引脚,高电平(≥1.12V)使能,低电平关断
18 CLKOUT 时钟输出引脚,多并联时同步下级芯片时钟
检测引脚 5 FB 反馈引脚,接电阻分压网络,检测输出电压,内置 0.6V 基准
7 ITH 补偿引脚,外接 RC 补偿网络,优化环路稳定性
9 PGOOD 电源正常指示,开漏输出,需上拉电阻,输出正常时为高
10 VON 电压使能引脚,检测输出电压,低于 0.6V 关断、高于 6V 使能
接地引脚 17 SGND 信号地,为控制 / 检测电路提供接地参考
EP PGND 功率地 / 散热焊盘,大面积覆铜接地,提升散热和载流能力

四、核心设计要点

(一)输出电压配置

通过 FB 引脚外接电阻分压网络设定输出电压,核心公式:

VOUT​=0.6V×(1+R1R2​)

原厂推荐常用电压配置(R1/R2 为 1% 精度电阻):

输出电压 1.2V 2.5V 3.3V 5V
R1 4.99kΩ 3.16kΩ 2.21kΩ 1.37kΩ
R2 4.99kΩ 10kΩ 10kΩ 10kΩ

(二)开关频率配置

通过 RT 引脚外接电阻设定开关频率,核心公式:

fs​(Hz)=RT​(Ω)1.6×1011​

典型配置:RT=162kΩ→1MHz,RT=200kΩ→800kHz,RT=80kΩ→2MHz。

(三)关键外围元器件选型

  1. 输入电容:PVIN/SVIN 分别贴2.2μF 陶瓷电容 + 22μF 电解电容,优先 X7R/X5R 材质,吸收高频纹波和浪涌电流;
  2. 输出电容:推荐47μF×2 陶瓷电容(X7R/X5R),降低 ESR,减小输出纹波,重载 / 并联场景可增加容值;
  3. 功率电感:根据输出电流 / 频率选择,典型值0.68μH~1.5μH,饱和电流需大于 1.2 倍最大输出电流,优先铁氧体材质(高频低损耗);
  4. 自举电容:BST-SW 之间贴100nF 陶瓷电容,为上管 MOS 提供驱动电压;
  5. 补偿网络:ITH 引脚外接 RC 补偿(典型 47pF+330pF+12kΩ),优化环路稳定性和瞬态响应。

(四)多相交错并联设计

  1. 相移调节:PHMODE 引脚接不同电压实现相移,180°(2 相)/120°(3 相)/90°(4 相),有效降低输入输出纹波;
  2. 时钟同步:主芯片 CLKOUT 接从芯片 CLKIN,实现多芯片时钟同步,减小 EMI 干扰;
  3. 扩流能力:单颗 5A,2 相并联 10A、4 相并联 20A,最高支持 12 相并联,满足超大电流供电需求。

五、工作原理

  1. 供电启动:PVIN/SVIN 接入 4V~20V 电源,VCC 内部 LDO 输出 3.3V 为控制电路供电,RUN 引脚为高电平时芯片使能,通过 RT 引脚设定开关频率;
  2. 降压转换:采用同步降压拓扑,内部上 / 下管 MOS 交替导通,通过恒定导通时间电流控制,将高压输入转换为 FB 引脚设定的低压输出,电感储能 / 释能实现电能传输;
  3. 模式切换:根据负载电流大小,MODE 引脚控制芯片在 FCCM/PFM 模式间切换,重载连续导通、轻载断续导通,保证全负载高效率;
  4. 环路稳压:FB 引脚检测输出电压,与内部 0.6V 基准比较,误差放大器调节开关管导通时间,实现输出电压精准稳压,ITH 引脚补偿网络优化环路响应;
  5. 保护与指示:实时检测输入电压、输出电流、芯片结温,异常时触发过压 / 过流 / 过热保护,关断或限流输出;PGOOD 引脚实时反馈输出电压状态,为系统提供电源正常信号。

六、PCB 布局核心规则

3605X 为高频、大电流降压芯片,布局直接影响效率、纹波、EMI 和散热,核心原则为短走线、大覆铜、分地设计、隔噪声
  1. 供电电容就近贴装:PVIN/SVIN 的输入电容必须紧贴引脚和 PGND,最小化供电环路面积,吸收高频纹波;VCC 的滤波电容紧贴 16 脚和 PGND,保证内部电路供电稳定;
  2. 功率地大面积覆铜:底部 EP 散热焊盘(PGND)必须大面积覆铜并打多过孔接地,PGND 与 SGND 单点连接,实现功率地 / 信号地分离,减小地噪声;
  3. 开关节点最小化:SW 引脚为高频开关节点,减小敷铜面积,走线短且粗,远离 FB/ITH/RT 等敏感引脚;BST-SW 的自举电容紧贴引脚,减小环路面积;
  4. 敏感引脚抗干扰:FB/ITH/RT 等敏感引脚的走线远离 SW 和电感,反馈电阻分压网络紧贴 FB 引脚和输出电容,减小噪声耦合,保证稳压精度;
  5. 大电流路径宽走线:PVIN/SW/VOUT 等大电流路径,走线宽度≥20mil,并联时多铺铜,减小导通损耗;
  6. 电感靠近 SW 引脚:功率电感紧贴 SW 引脚放置,减小 SW 与电感的走线长度,降低 EMI 干扰和导通损耗。

七、封装与包装规格

(一)QFN2.5×2.5-18 封装(小封装,高集成)

  • 本体尺寸:2.5mm×2.5mm,高度最大 0.6mm,超小封装适配高密度 PCB 设计;
  • 引脚配置:18 个功能引脚 + 底部散热焊盘,引脚间距 0.4mm,双 SW 引脚并联提升载流能力;
  • 散热特性:底部 EP 散热焊盘,大面积覆铜后散热效率优异,满足 5A 大电流散热需求;
  • 工业级特性:工作结温 - 40℃~125℃,热阻 θJA=37℃/W,适配工业级宽温环境。

(二)包装规格

  • 卷装规格:标准贴片卷装,Pin1 位于 Q1 象限,适配 SMT 自动化贴片生产线;
  • 适配场景:支持高密度贴装,适合便携式、小型化电源模块设计。

八、典型应用场景

  1. 便携式仪器:手持示波器、万用表、便携检测仪,宽压输入 + 5A 大电流供电,小型化设计;
  2. 电池驱动设备:无人机、手持云台、电动工具,4V~20V 锂电供电,高效降压为核心器件供电;
  3. 分布式发电系统:光伏 / 储能小系统,宽压输入,多并联实现大电流供电,适配分布式供电需求;
  4. 工业设备供电:小型工控机、PLC、传感器模块,高精度稳压 + 优异瞬态响应,满足工业级可靠性要求;
  5. 大电流电源模块:5V/10A、3.3V/20A 等电源模块,通过多芯片并联扩流,高频小型化设计。

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