特色

從5V到12V的靈活電源

電源轉(zhuǎn)換輸入低至1.5V

1%輸出電壓精度

大電流集成驅(qū)動器

輸出電壓可調(diào)

0.8V內(nèi)部基準(zhǔn)

簡單電壓模式控制回路

無傳感器和可編程OCP

低側(cè)RdsON

振蕩器內(nèi)部固定在300kHz

內(nèi)部軟啟動

LS-LESS管理預(yù)偏壓啟動

禁用功能

OV/UV防護

FB斷開保護

SO-8包裝

應(yīng)用

子系統(tǒng)電源（MCH、IOCH、PCI…）

存儲器和終端電源

CPU和DSP電源

分布式電源

通用DC/DC轉(zhuǎn)換器

說明

L6727是單相降壓控制器集成大電流驅(qū)動器，提供完整的控制邏輯、保護和參考電壓實現(xiàn)簡單易行通用型DC-DC變換器SO-8包。設(shè)備靈活性允許管理轉(zhuǎn)換電源輸入VIN低至1.5V和設(shè)備電源電壓在5V到12V之間。L6727提供了簡單的控制回路電壓模式誤差放大器。集成0.8V基準(zhǔn)允許調(diào)節(jié)輸出電壓在線路和溫度范圍內(nèi)精度為±1%變化。振蕩器內(nèi)部固定為300kHz。L6727提供可編程過電流保護以及過電壓和欠電壓保護。監(jiān)控當(dāng)前信息跨低側(cè)mosfet的RdsON節(jié)省使用具有昂貴和占用空間的感覺監(jiān)控輸出電壓時的電阻通過FB引腳。FB斷開保護防止過度以及浮動時的危險輸出電壓FB引腳。

電氣特性

（VCC=12V；TA=-20°C至+85°C，除非另有規(guī)定）。

電氣特性（續(xù)）

（VCC=12V；TA=-20°C至+85°C，除非另有規(guī)定）。

1.設(shè)計保證，不經(jīng)測試。

設(shè)備說明

L6727是一個單相PWM控制器，內(nèi)置大電流驅(qū)動器，提供完整的控制邏輯和保護，以簡單易行的方式實現(xiàn)一個通用的DC  DC降壓變換器。設(shè)計用于在同步buck中驅(qū)動N溝道m(xù)osfet拓撲結(jié)構(gòu)，由于其高度集成，這8針設(shè)備允許降低成本和尺寸電源解決方案。L6727設(shè)計為通過5V或12V電源總線工作。多虧了高精度0.8V內(nèi)參比，輸出電壓可精確調(diào)節(jié)到0.8V以下在線路和溫度變化范圍內(nèi)（0°C和+70°C之間），精度為±1%。開關(guān)頻率在內(nèi)部設(shè)置為300kHz。該裝置提供了一個簡單的控制回路和一個電壓模式誤差放大器。誤差放大器具有15MHz增益帶寬乘積和8V/μs轉(zhuǎn)換率，允許高快速瞬態(tài)響應(yīng)的調(diào)節(jié)器帶寬。提供L27過載保護，避免過電壓損壞，欠壓和反饋斷開保護。當(dāng)設(shè)備由5V供電時，過電流跳閘閾值可通過一個簡單的電阻器進行編程。輸出電流被監(jiān)控跨過低側(cè)MOSFET的RdsON，節(jié)省了使用昂貴和占用空間的感覺電阻器。輸出電壓和反饋斷開通過FB引腳進行監(jiān)控。L6727實現(xiàn)軟啟動，在5.1ms內(nèi)將內(nèi)部參考電壓從0V增加到0.8V（典型值）閉環(huán)調(diào)節(jié)。低側(cè)無功能允許設(shè)備執(zhí)行軟啟動預(yù)偏壓輸出避免通過輸出電感器的高電流回流和危險負載側(cè)出現(xiàn)負尖峰。

不同類型的集成FET驅(qū)動器也允許使用高功率的MOSFET多個mosfet以減少等效RdsON），保持快速開關(guān)轉(zhuǎn)換。高壓側(cè)MOSFET的驅(qū)動器使用啟動引腳供電，相位引腳用于返回。低側(cè)MOSFET的驅(qū)動器使用VCC管腳供電，GND管腳用于回路。該控制器包含一個反射穿和自適應(yīng)死區(qū)控制，以最小化側(cè)體二極管導(dǎo)通時間低，在保持良好效率的同時節(jié)約使用肖特基二極管：

為了檢查高壓側(cè)MOSFET關(guān)斷，檢測相位引腳。當(dāng)電壓在相位引腳下降，低側(cè)MOSFET柵極驅(qū)動突然應(yīng)用；

為了檢查低壓側(cè)MOSFET關(guān)閉，檢測LGATE引腳。當(dāng)LGATE處的電壓下降了，高壓側(cè)MOSFET柵極驅(qū)動突然應(yīng)用。如果電感器中的電流為負，則相引腳上的電壓將永遠不會下降。到允許低側(cè)MOSFET開啟，即使在這種情況下，看門狗控制器被啟用：如果高邊MOSFET的源不下降，低邊MOSFET是這樣接通的允許感應(yīng)器的負電流再循環(huán)。此機制允許即使電流是負的，系統(tǒng)也要調(diào)節(jié)。電源轉(zhuǎn)換輸入靈活：5V、12V總線或任何允許轉(zhuǎn)換的總線（請參閱表5）中的最大工作循環(huán)限制和建議的工作條件可以是自由選擇。

功耗

對于高側(cè)MOS FET和高側(cè)埋置FET:27都是低電流驅(qū)動然后重要的是要考慮設(shè)備在驅(qū)動它們的過程中所消耗的能量以避免克服最高結(jié)工作溫度。影響器件功耗的主要因素有兩個：偏置功率和驅(qū)動器功率。設(shè)備偏置功率（PDC）取決于通過提供引腳，可簡單量化如下（假設(shè)提供HS和LS具有相同VCC的設(shè)備驅(qū)動程序）：

駕駛員電源是駕駛員持續(xù)打開和關(guān)閉外部mosfet；它是開關(guān)頻率和總柵電荷的函數(shù)選定的MOSFET。考慮到總功率PSW可以量化耗散開關(guān)MOSFET（易于計算）由三個主要的耗散因素：外部柵電阻（如果存在）、本征MOSFET電阻和固有驅(qū)動器電阻。最后一個學(xué)期是我們下定決心要做的重要的一個學(xué)期計算設(shè)備功耗。總功率消耗MOSFETs結(jié)果：

其中VBOOT-VPHASE是自舉電容器上的電壓。

外部柵極電阻有助于器件耗散開關(guān)功率，因為功率PSW將在內(nèi)部驅(qū)動器阻抗和外部電阻器之間共享導(dǎo)致設(shè)備普遍冷卻。

軟啟動和禁用

L6727實現(xiàn)了軟啟動，以平穩(wěn)地為輸出濾波器充電，避免了高沖激輸入電源所需的電流。裝置逐漸增加內(nèi)部參考電壓從0V到0.8V，大約5.1ms，閉環(huán)調(diào)節(jié)，逐漸將輸出電容器充電至最終調(diào)節(jié)電壓。如果在軟啟動期間觸發(fā)過電流，過電流邏輯將超控軟啟動順序，并將關(guān)閉內(nèi)部軟啟動剩余時間（最多2048個時鐘周期）加上2048個時鐘周期，則開始一個新的軟開始。只有當(dāng)VCC電源高于UVLO閾值時，設(shè)備才開始軟啟動階段過電流閾值設(shè)置階段已經(jīng)完成。

低側(cè)無啟動（LSLess）

為了管理預(yù)偏置輸出的啟動，L6727在啟用LS驅(qū)動器切換：在軟啟動階段，LS驅(qū)動器結(jié)果禁用（LS=OFF）直到HS開始切換。這避免了輸出上的危險負尖峰在預(yù)偏壓輸出上啟動時可能發(fā)生的電壓。如果輸出電壓預(yù)先偏置到低于編程電壓的電壓，則除非軟啟動斜坡超過輸出預(yù)偏壓，否則LS將開啟；然后VOUT將從那里上升，沒有任何下降或電流回流。如果輸出電壓預(yù)先偏置到高于編程電壓的電壓，HS將不要開始切換。在這種情況下，在軟啟動時間結(jié)束時，LS啟用并放電輸出到最終調(diào)節(jié)值。該設(shè)備的這一特殊功能僅從控制回路點屏蔽LS開啟觀點：保護旁路無LSFET，在需要時打開LS mosfet。

啟用/禁用

在0.5V（典型值）以下，可通過外部推動COMP/DIS引腳來禁用該設(shè)備。在禁用條件HS和LS MOSFET關(guān)閉，20μa電流來自補償/顯示引腳。釋放引腳，電流會將其拉過閾值，從而使設(shè)備允許再次執(zhí)行新的SS。要禁用設(shè)備，外部下拉需要克服10mA的COMP輸出電流約為15μs。一旦禁用，COMP輸出電流將降至20μA。

過電流保護

過流特性通過以下方式保護轉(zhuǎn)換器免受短路輸出或過載感測通過低側(cè)MOSFET漏源導(dǎo)通電阻的輸出電流信息，RdsON。這種方法通過避免使用昂貴和占用空間的傳感電阻。低壓側(cè)RdsON電流檢測是通過比較相電壓來實現(xiàn)的當(dāng)LS MOSFET以編程的OCP閾值電壓打開時，內(nèi)部持有。如果監(jiān)測到的電壓降（GND至相位）超過此閾值，則檢測到過電流事件。如果連續(xù)兩次檢測到兩次過電流事件切換周期后，保護將觸發(fā)，設(shè)備將同時關(guān)閉LS和HS2048個時鐘周期的MOSFET（加上內(nèi)部SS剩余時間，如果在SS期間觸發(fā)然后它將開始一個新的軟啟動。如果不消除過電流狀況，持續(xù)故障將導(dǎo)致L6727進入典型周期為13.6ms的中斷模式（圖5），保證安全負載保護以及非常低的功耗。

過電流閾值設(shè)置

當(dāng)提供VCC=5V時，L6727允許輕松編程過電流閾值范圍從50mV到500mV，只需在COMP和VCC。在第一次啟用后的短時間內(nèi)（5.5ms-6.5ms）（給定VCC結(jié)束UVLO閾值），內(nèi)部60μA電流（IOCSET）從COMP引腳沉下，確定通過ROCSET的電壓降。在VCC和COMP除以因子3，將被采樣并由設(shè)備內(nèi)部保存下一次VCC循環(huán)前的電流閾值。差分傳感與VCC允許OCSET程序完全獨立于車輛識別號軌道。OC設(shè)置程序總時間長度范圍從5.5ms到6.5ms，與設(shè)置的閾值成比例。在COMP和VCC之間連接ROCSET電阻，編程設(shè)定的閾值將比利時：

ROCSET值的范圍為2.5kΩ至25kΩ。

如果ROCSET上的電壓降太低，系統(tǒng)將對啟動非常敏感勵磁涌流和噪聲。這可能導(dǎo)致連續(xù)的OCP觸發(fā)和打嗝模式。在這種情況下，考慮增加ROCSET值。如果ROCSET未連接（且VCC=5V），設(shè)備將設(shè)置最大值門檻。如果設(shè)備的VCC高于7V，則不得連接ROCSET。在這個在這種情況下，一旦VCC上升到VCC_OC（8V典型值），L6727將OC閾值切換到400 mV（內(nèi)部固定值）。OC閾值設(shè)置和軟啟動示波器采樣波形見圖5

輸出電壓監(jiān)視器和保護

L6727監(jiān)控FB引腳處的電壓，并按順序?qū)⑵渑c內(nèi)部參考電壓進行比較提供欠壓和過壓保護。

欠壓保護

如果FB引腳處的電壓降至紫外閾值（0.6V典型值）以下，則裝置將關(guān)閉兩個HS而LS-MOSFETs則等待2048個時鐘周期，然后執(zhí)行新的軟啟動。如果低于電壓條件未消除，設(shè)備進入中斷模式，典型周期為13.6毫秒。從軟啟動結(jié)束時，UVP處于活動狀態(tài)。

過電壓保護

如果FB引腳處的電壓升高超過OV閾值（1V典型值），過電壓保護關(guān)閉HS只要過電壓為檢測。一旦過電流閾值設(shè)置階段出現(xiàn)，OVP始終以最高優(yōu)先級激活已完成。

反饋斷線保護

為了在FB引腳未連接的情況下提供負載保護，100nA偏置電流總是從這個別針。如果FB引腳未連接，該電流將永久性上升FB超過OVP閾值：因此LS將被鎖定，以防止輸出電壓升高控制權(quán)。

欠壓閉鎖

為了避免電源電壓過低時器件的異常行為支持其內(nèi)部軌道，提供UVLO：當(dāng)VCC達到時，設(shè)備將啟動UVLO上限，當(dāng)VCC低于UVLO下限閾值時將關(guān)閉。4.1V最大UVLO上限允許L6727從5V和12V供電二極管配置中的總線。

應(yīng)用程序詳細信息

輸出電壓選擇

L6727能夠精確調(diào)節(jié)低至0.8V的輸出電壓帶有一個固定的0.8V內(nèi)部基準(zhǔn)，保證輸出調(diào)節(jié)電壓在±1%公差范圍內(nèi)，溫度變化在0°C和+70°C之間分壓器，不包括輸出電阻）。輸出電壓高于0.8V可以很容易地通過增加一個電阻ROS之間FB引腳和接地。參考圖1，穩(wěn)態(tài)直流輸出電壓為：

其中VREF為0.8V。

補償網(wǎng)絡(luò)

圖6所示的控制回路是電壓模式控制回路。誤差放大器是電壓模式類型。輸出電壓調(diào)節(jié)為內(nèi)部基準(zhǔn)（如果存在，在控制回路計算中，可以忽略FB節(jié)點和GND之間的偏移電阻）。誤差放大器輸出與振蕩器鋸齒波相比較，以提供PWM信號到駕駛室去。然后PWM信號通過VIN傳輸?shù)介_關(guān)節(jié)點振幅。該波形由輸出濾波器濾波。轉(zhuǎn)換器的傳遞函數(shù)是輸出之間的小信號傳遞函數(shù)EA和VOUT。此功能在頻率FLC處有一個雙極，取決于L-COUT在FESR處共振和零點取決于輸出電容ESR。直流增益調(diào)制器就是輸入電壓VIN除以峰值到峰值振蕩器電壓∆VOSC。補償網(wǎng)絡(luò)通過傳輸關(guān)閉連接VOUT和EA輸出的環(huán)路函數(shù)理想地等于-ZF/ZFB。

補償?shù)哪繕?biāo)是閉合控制回路，保證直流調(diào)節(jié)精度高，性能好動態(tài)性能和穩(wěn)定性。要實現(xiàn)高增益環(huán)路，高帶寬和良好的相位裕度。實現(xiàn)高直流增益，使補償網(wǎng)絡(luò)傳輸具有積分器形狀功能。環(huán)路帶寬（F0dB）可以通過選擇合適的RF/RFB比率來固定，但是穩(wěn)定性，不應(yīng)超過FSW/2π。為了獲得良好的相位裕度，控制回路增益必須以-20dB/decade斜率穿過0dB軸。作為一個例子，圖7顯示了III型補償?shù)臐u近bode圖。

為了確定補償網(wǎng)絡(luò)的極點和零點，以下建議可以遵循：

a） 設(shè)置增益RF/RFB以獲得所需的閉環(huán)調(diào)節(jié)器帶寬根據(jù)近似公式（RFB的建議值范圍為2kΩ至5kΩ）：

e） 檢查補償網(wǎng)絡(luò)增益是否低于開環(huán)EA增益；

f） 估計得到的相位裕度（應(yīng)大于45°）并重復(fù)，如有必要，修改參數(shù)。

布局指南

L6727提供控制功能和大電流集成驅(qū)動器，以實現(xiàn)大電流降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器。在這種應(yīng)用中，一個好的布局是非常重要的很重要。為這些應(yīng)用程序放置組件時的第一個優(yōu)先級必須保留給電源部分，盡可能減少每個連接和回路的長度。到將噪聲和電壓尖峰（EMI和損耗）電源連接（在中突出顯示圖8）必須是電源平面的一部分，并且無論如何都要用寬而厚的銅來實現(xiàn)跟蹤：循環(huán)必須最小化。關(guān)鍵部件，即功率mosfet，必須彼此靠近。建議使用多層印刷電路板。輸入電容（CIN），或至少所需總電容的一部分，必須放置在靠近功率段的地方，以消除由銅的痕跡。低ESR和ESL電容器是首選，建議MLCC在HS排水管附近連接。當(dāng)電源跡線必須在為了降低PCB的寄生電阻和電感。再者，復(fù)制多個PCB層上相同的高電流軌跡將降低寄生電阻與那個連接有關(guān)。將輸出大容量電容器（COUT）連接到盡可能靠近負載的位置，最大限度地減少寄生與銅跡線相關(guān)的電感和電阻，也增加了額外的去耦電容器沿途到達負載時，這會導(dǎo)致電容器遠離散裝電容器銀行。

門軌跡和相位軌跡的大小必須根據(jù)所傳送到的驅(qū)動器均方根電流確定功率MOSFET。設(shè)備的健壯性允許管理具有強大功能的應(yīng)用程序遠離控制器而不損失性能。不管怎樣，如果可能的話建議盡量減少控制器和電源部分之間的距離。見圖9對于驅(qū)動程序當(dāng)前路徑。小信號組件和應(yīng)用程序關(guān)鍵節(jié)點的連接，以及旁路電容器對于器件的供電，也很重要。定位旁路電容器（VCC和自舉電容器）和回路補償元件盡可能靠近裝置實用。為了實現(xiàn)過流可編程性，將ROCSET靠近設(shè)備并避免由于內(nèi)部電流源只有60μA，所以COMP/OC引腳上的泄漏電流路徑。不使用肖特基二極管與低邊MOSFET并聯(lián)的系統(tǒng)可能會顯示出很大的缺陷相位針上有負尖峰。該峰值必須限制在絕對最大值范圍內(nèi)額定值（例如，在HS MOSFET柵極上串聯(lián)一個柵極電阻，或一個相位電阻串聯(lián)到相引腳），以及正尖峰，但有一個額外的結(jié)果：導(dǎo)致自舉電容器過充。這個額外的費用可以原因，在最大輸入電壓的最壞情況下瞬態(tài)，啟動到相電壓克服絕對最大額定值導(dǎo)致設(shè)備故障。在這種情況下，建議通過增加一個串聯(lián)到自舉二極管的小電阻（圖1中的RD）

嵌入基于L6727的VRs

將虛擬現(xiàn)實嵌入應(yīng)用程序時，必須格外小心，因為VR是一種開關(guān)式DC/DC調(diào)節(jié)器，它必須在其中工作的最常見的系統(tǒng)是數(shù)字系統(tǒng)，如MB或類似系統(tǒng)。事實上，最新的MBs變得越來越快功能強大：高速數(shù)據(jù)總線越來越普遍和開關(guān)感應(yīng)噪聲如果不遵循其他布局指南，VR生成的數(shù)據(jù)可能會影響數(shù)據(jù)完整性。在選擇開關(guān)量較大的路徑時，必須主要考慮幾個簡單點電流流動（開關(guān)高電流會導(dǎo)致雜散電感上的電壓尖峰引起噪聲的跡線會影響附近的跡線）：當(dāng)在內(nèi)部層上復(fù)制高電流路徑時，保持所有層的大小順序相同以避免“周圍”效應(yīng)增加噪聲耦合。在大電流開關(guān)VR軌跡和數(shù)據(jù)總線之間保持安全防護距離，尤其是高速數(shù)據(jù)總線，以減少噪聲耦合。為I/O子系統(tǒng)路由偏差跟蹤時，保持安全防護距離或適當(dāng)過濾必須在VR附近行走。噪聲的可能原因可能位于相位連接、MOSFETs柵極驅(qū)動以及輸入電壓路徑（來自輸入大容量電容器和HS漏極）。也接地連接如果不堅持使用電源接地平面，則必須考慮。這些連接必須小心遠離噪音敏感的數(shù)據(jù)總線。由于產(chǎn)生的噪聲主要是由于VR的開關(guān)活動，所以噪聲發(fā)射取決于電流轉(zhuǎn)換的速度。為了降低噪聲排放水平，也有可能，除了之前的指導(dǎo)方針外，為了降低當(dāng)前的坡度，從而增加切換時間：由于切換時間較長，這將導(dǎo)致增加在系統(tǒng)熱設(shè)計中必須考慮的開關(guān)損耗。

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