SGM660：同步反相降壓 - 升壓轉換器的卓越之選

在電子設計領域，電源管理芯片的性能和特性對整個系統的穩定性和效率起著關鍵作用。今天，我們就來深入探討SGMICRO公司推出的SGM660同步反相降壓 - 升壓轉換器。

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一、產品概述

SGM660是一款同步反相降壓 - 升壓轉換器，它具有多功能數字輸入SWIRE引腳，可用于編程負輸出電壓或使能設備。該芯片集成了一個810mA開關電流功率FET，并且可以將開關電流可編程降低至435mA。1.8MHz的開關頻率允許使用小尺寸電感，同時內置軟啟動和環路補償網絡，減少了外部元件數量，還具備輸出放電功能。此外，它還擁有過流保護、過溫保護和短路保護等多種保護特性，可有效保護設備免受各種故障情況的影響。SGM660采用綠色WLCSP - 0.9×1.3 - 6B封裝。

二、產品特性

2.1 電壓范圍與調節

• 輸入電壓范圍：2.8V至5.5V，能適應多種電源環境。
• 可調輸出電壓：-0.8V至 - 5.2V，以0.1V為步長進行調節，可滿足不同應用的需求。

  2.2 可編程特性

• 開關電流限制：提供810mA（默認）、620mA、435mA三種可編程選項，方便根據實際負載情況進行調整。
• 開關頻率：支持1.8MHz、1.6MHz（默認）、1.4MHz三種可編程頻率，有助于優化電路性能。

  2.3 其他特性

• 內部軟啟動功能：可限制浪涌電流，保護電路元件。
• 無需外部補償：簡化了電路設計。
• 低關機電流：最大僅為1μA，降低了功耗。

三、應用領域

SGM660適用于多種應用場景，如傳感器和調制器偏置、放大器和數據轉換器的負偏置電源以及離散LCD偏置等。在這些應用中，SGM660能夠提供穩定的負輸出電壓，確保設備的正常運行。

四、典型應用電路

典型應用電路中，輸入電壓范圍為2.8V至5.5V，輸出電壓范圍為 - 0.8V至 - 5.2V。電路中使用了4.7μH的電感L，輸入電容CIN為10μF，輸出電容COUT為10μF。通過合理選擇這些元件的值，可以優化電路的性能。

五、電氣特性

5.1 基本參數

• 輸入電壓范圍：2.8V至5.5V。
• 關機電流：在V_SWIRE = 0V，V_IN = 5.5V，T_J = +25℃條件下，典型值為0.1μA，最大值為1.0μA。
• 靜態電流：在V_SWIRE = 1.8V，V_IN = 5.5V，非開關狀態，T_J = +25℃條件下，典型值為270μA，最大值為350μA。

  5.2 其他參數

  還包括輸入欠壓鎖定閾值、欠壓鎖定遲滯、上電消隱時間、邏輯高低電平電壓、SWIRE引腳泄漏電流等參數，這些參數共同保證了芯片的穩定運行。

六、典型性能特性

6.1 波形特性

通過給出的軟啟動和軟關斷波形、典型開關波形、負載瞬態和短路波形等，可以直觀地了解芯片在不同工作條件下的性能表現。

6.2 效率與負載特性

效率與負載電流、輸出調節、最大負載電流與輸入電壓、無負載電源電流與輸入電壓等特性曲線，為工程師在設計電路時提供了重要的參考依據。

七、時序要求

在T_J = +25℃條件下，SWIRE接口有初始化時間、關機時間周期、脈沖高電平時間周期、脈沖低電平時間周期和數據存儲/接受時間周期等時序要求。了解這些時序要求對于正確使用SWIRE接口進行編程和控制至關重要。

八、功能框圖與詳細描述

8.1 控制方案

SGM660采用峰值電流模式控制方案，能提供出色的線路和負載瞬態響應，同時所需輸出電容最小。但由于占空比受最小導通時間限制，在某些情況下Vout的紋波會增大。

8.2 保護功能

• 欠壓鎖定：內置欠壓鎖定功能（UVLO），當輸入電壓過低時，會禁用設備，保護芯片安全。
• 熱關斷：當結溫超過 + 160℃（典型值）時，設備停止開關并關閉所有輸出；當溫度降至 + 140℃（典型值）時，設備會以相同的編程電壓和序列重新啟動。
• 短路保護：峰值電流模式控制具有固有的過流保護功能，當發生短路時，高端FET的電流達到限制值，設備停止開關，防止損壞。

  8.3 數字接口

  通過SWIRE數字接口，可對負輸出電壓Vout進行編程，以0.1V為步長調節。如果不需要編程，SWIRE引腳可作為標準使能引腳使用。

  8.4 設備復位

  電源復位可將設備重置為默認設置。如果向SWIRE引腳施加63個脈沖，所有數字設置將恢復為默認值。

九、應用信息

9.1 電感選擇

電感選擇的重要因素包括電感值（L）、飽和電流（IsAT）、RMS額定值（IRMS）、直流電阻（DCR）和尺寸。可通過相關公式計算電感峰值電流（IL_MAX）和峰 - 峰紋波電流（ΔIL），選擇合適的電感。

9.2 電容選擇

SGM660在輸入和輸出側只需一個陶瓷電容即可正常工作。由于陶瓷電容存在直流降額特性，需要確保在工作條件下有足夠的電容值。建議輸入使用額定電壓為6.3V或更高、有效電容最小為3.5μF的陶瓷電容，輸出有效電容范圍為3.5μF至24μF，額定電壓最小為6.3V。

十、封裝與訂購信息

SGM660采用WLCSP - 0.9×1.3 - 6B封裝，工作溫度范圍為 - 40℃至 + 125℃。同時，文檔還提供了封裝外形尺寸、推薦焊盤圖案、卷帶和卷軸信息以及紙箱尺寸等詳細信息，方便工程師進行電路板設計和生產。

SGM660作為一款性能卓越的同步反相降壓 - 升壓轉換器，在電子設計中具有廣泛的應用前景。電子工程師們在實際設計過程中，可根據具體需求合理選擇和使用該芯片，以實現高效、穩定的電源管理。大家在使用SGM660的過程中，有沒有遇到過一些特別的問題或者有獨特的應用經驗呢？歡迎在評論區分享交流。