FH47119｜DC-DC 同步整流升压大电流转换器，效率95%，14A开关电流
DC-DC 升压电压应用中逐周期限流功能应用简述
过流保护在电源的使用过程中，可以保护那些对过高电流非常敏感的被测件，防止大电流造成损坏。DC-DC 升压电路应用中一般会采用逐周期电流限制，因为响应速度快。该方案使开关稳压器持续以 负载电流工作，但同时会产生过量的热，并有可能降低系统可靠性。使用二级保护方案(如打嗝模式和闭锁模式)能解决可靠性问题，同时改善平均故障间隔时间(MTBF)。
过流保护：逐周期限流的两种基本方式
● 谷值电流限制，在主功率管关闭时检测电感电流，低于阈值后允许打开
● 峰值电流限制，在主功率管打开时检测电感电流，超过阈值立即关闭
峰值电流限制和谷值电流限制只能限制正向电流，但不能限制反向电流。这时就需要额外的反向电流限制电路。在有反向电流流过低边MOSFET，并超过预设的反向电流限制阈值时，强制关断低边MOSFET。
FH47119｜DC-DC Boost 同步整流升压大电流转换器，内置负载断开的栅极驱动器，输出纹波低至100mV，效率达95%，具备14A开关电流。
器件概述
FH47119 是一款高功率密度、完全集成的同步升压变换器，配有11MΩ电源开关和13MΩ整流器开关，为便携式系统提供高效、小型的解决方案。FH47119 的输入电压范围从2.7V到20V，支持单电池或双电池锂电池应用。
该装置具有14A开关电流能力，能够提供高达 4.5V~20V 的输出电压。
FH47119 采用峰值电流控制拓扑来调节输出电压。在中重负载条件下，FH47119 在脉宽调制（PWM）模式下工作。在轻载情况下，该装置有两种操作模式，由模式销选择。一种是为了提高效率而采用的脉冲调频（PFM）模式，另一种是为了避免由于开关频率低而引起的应用问题而采用的强制PWM模式。PWM模式下的开关频率可通过外部电阻在200kHz至2.2MHz范围内调节。
FH47119 还实现了可编程软启动功能和可调开关峰值电流限制功能。此外，该装置还提供22V输出过电压保护循环，循环过电流保护和热停堆保护。
FH47119 采用绿色QFN-4.5×3.5-20L封装。它在 -40℃ 到 +85℃ 的环境温度范围内工作。
应用电路
引脚分布
电气特性
● 输入电压范围VPIN：2.7V ~ 20V
● 输出电压范围VOUT：4.5V ~ 20V
● 可编程峰值电流：14A
● 高转换效率：
95% (VPIN = 7.2V, VOUT = 16V, IOUT = 3A)
94% (VPIN = 12V, VOUT =18V, IOUT = 4A)
90% (VPIN = 3.3, VOUT =9V, IOUT = 3A)
● 轻载条件下两种调制方式：脉频调制（PFM）和强制脉宽调试（PWM）
● 集成输出关断的栅极驱动
● 低关断功耗，关断电流1uA
● 可调节的开关频率：200k ~ 1.4MHz
● 可编程软启动
● 输出过压 (22V)、逐周期过流、热关断等保护
● FH47119 提供QFN20，4.5mm*3.5mm 无铅超薄封装
● FH47119 完全兼容 TPS61088、MP3428
封装实物
典型效率
应用领域
● 无线音箱 ● 便携式音箱
● 快充移动电源 ● 电子烟
● USB TYPE-C 电源传输 ● 拉杆音箱
● 平板电脑，笔记本电脑 ● POS机终端
升压Boost PCB 版图应用信息
正确的PCB版图是降低辐射EMI的必要条件，以下几点参考建议：
1）由于输出回路是开关回路，高di/dt, dv/dt。减小回路面积至关重要，输出回路去耦电容C6必须放置在离VOUT, GND管脚最近的位置，从而降低SW振铃幅值。
2）利用NC管脚作为输出功率地，从而更近一步降低输出回路面积，VOUT, NC管脚铺铜尽量宽；由于SW的高频振铃同样会耦合至输入端，输入bulk电容需要尽量放置离电感，GND近的位置以减小输入回路面积。输入端去耦电容同样需要离VIN端越近越好；下层大面积铺地，降低地回路阻抗。
3）采用8mil的过孔连接上下大地，降低热阻；从系统稳定性考虑， AGND与PGND单端相连，通过散热焊盘底部相连，（散热焊盘同时也是功率地）。
4）当VOUT添加上C6去耦电容，并严格按照版图注意事项布板。SW振铃幅值降低到6V，同时震荡明显周期变少。
5）SW开关节点噪声吸收电路选择
在SW开关节点添加对地的RC高频噪声吸收电路，可以直接降低SW节点振铃幅值，该吸收电路通过降低dv/dt来降低SW节点振铃幅值，因此该电路会牺牲BOOST效率,在1%以内。
6）磁珠的选择
FH47119 在系统级应用中，如果需要进一步降低辐射EMI，贴片式磁珠是最简单的选择。关于磁珠的选择，有下列几个注意事项：
● 磁珠的频率需要覆盖高频噪声频段，该磁珠需要在100MHz~300MHz频段表现为高阻抗值。
● 磁珠的饱和电流需要30%高于实际工作的峰值电流
● 磁珠的等效阻抗越低越好，有利于减少磁珠带来的功耗。
