ISL8204MIRZ


ISL8204MIRZ 器件介绍

瑞萨电子(Renesas)的ISL8204MIRZ是一款直流转换器，是大电流DC/DC 降压模块，采用同步整流器，开关频率为600kHz，输出电压范围为0.6~6V，输出电流为4A，峰值可以达到 6.6A，效率最高可以达到 95%，工作温度范围为-40℃~+85℃，还具有过流，过温，过压和欠压保护功能，确保安全可靠的运行。ISL8204MIRZ简单易用，只需要外接输入和输出电容以及一个电阻即可对输出电压进行编程，轻松拥有一个可靠的大电流电源。

ISL8204M系列与ISL8206M、ISL8201M系列引脚完全兼容。


ISL8204MIRZ规格参数

  • 制造厂商: 瑞萨电子 (Renesas)
  • 系列: ISL8204M
  • 输出数量: 1
  • 安装类别: 贴片 SMD/SMT
  • 最大输出电流: 4A
  • 效率值: 95%
  • 最大输入电压: 20V
  • 电压输出: 600mV～6V
  • 输入电压: 1V ~ 20V
  • 开关频率: 600kHz
  • 大小/尺寸: 15.0毫米 x 15.0毫米
  • 封装/外壳: 15-QFN
  • 工作温度: -40℃ ~ 85℃
  • RoHS标准: 符合

ISL8204MIRZ引脚定义


ISL8204MIRZ引脚图


引脚标志说明
1, 2, 3, 4PGND用于信号、输入和输出返回路径的电源接地引脚。PGND 需要立即连接到一个（或多个）接地平面，建议将开关噪声、铜损耗的影响降至最低，并最大限度地散热。范围： 0V.
5PVCC该引脚为 ISL8204M、ISL8206M 以及低压侧 MOSFET 的栅极和高压侧 MOSFET 的栅极提供偏置电源。如果 PVCC 升至 6.5V 以上，内部 5V 稳压器将为内部逻辑偏置供电（但高压侧和低压侧 MOSFET 栅极仍将由 PVCC 供电）。将去耦良好的 +5V 或 +12V 电源连接到该引脚。将 1µF 陶瓷电容直接连接到地平面。范围： 4.5V 至 14.4V： 4.5V 至 14.4V。
6, 8, 15NC无内部连接。
7ISETISET 引脚是过流保护 (OCP) 设置的输入端，用于比较低端 MOSFET 的 rDS(ON)，以设置过流阈值。ISL8204M 和 ISL8206M 具有初始保护过流限制。它在 ISET 引脚和 PGND 引脚之间集成了一个 4.12kW/2.87kW 电阻器 (RSET-IN)，可防止过流对模块造成重大影响。还可以在 ISET 引脚和 PGND 引脚之间连接一个额外的电阻器 RSET-EX，以便通过并联来降低电流限制点。范围： 0 至 PVCC。
9VIN (PD1)电源输入引脚。在 VIN 引脚和 PGND 引脚之间施加输入电压。建议在 VIN 引脚和 PGND 引脚之间直接放置一个输入去耦电容器。输入电容器应尽可能靠近模块。范围： 1V 至 20V： 1V 至 20V。
10PHASE (PD2)PHASE 引脚是高压侧和低压侧 MOSFET 之间的开关节点。它也是高压侧 MOSFET 驱动器和低压侧 MOSFET
它还返回高压侧 MOSFET 驱动器的电流路径，并检测过流限制点的低压侧 MOSFET 漏极电压。范围：0V 至 30V： 0V 至 30V。
11PGND (PD3)电源接地引脚，用于信号、输入和输出返回路径。PGND 需要立即连接到一个（或多个）地平面，建议将开关噪声、铜损耗的影响降至最低，并最大限度地散热。范围： 0V.
12VOUT (PD4)电源输出引脚。在该引脚和 PGND 引脚之间施加输出负载。建议在 VOUT 引脚和 PGND 引脚之间直接放置一个高频输出去耦电容器。输出电容器应尽可能靠近模块。范围：0.6V 至 6V： 0.6V 至 6V。
13COMP/EN这是 ISL8204M 和 ISL8206M 的多路复用引脚。在软启动和转换器正常工作期间，该引脚代表误差放大器的输出。将 COMP/EN 与 FB 引脚结合使用，可补偿转换器的电压控制反馈回路。
转换器的电压控制反馈回路进行补偿。将 COMP/EN 拉低（VENDIS = 0.4V 标称电压）将禁用（关闭）控制器，使振荡器停止，MOSFET 的高压侧栅极和低压侧栅极输出保持低电平。外部下拉器件最初需要克服最大 5mA 的 COMP/EN 输出电流。但是，一旦
控制器被禁用后，COMP/EN 输出也将被禁用，因此只有 20µA 的电流源将继续消耗电流。范围： 0V 至 5V： 0V 至 5V。
14FBFB 引脚是 ISL8204M 和 ISL8206M 的输出电压调节器。相对于 PGND 引脚，FB 引脚将调节至 0.6V。ISL8204M 和 ISL8206M 集成了一个分压电阻。这是一个位于 VOUT 和 FB 引脚之间的精密 9.76kΩ 电阻器 (RFB-TI)。通过 FB 至 PGND 之间的附加电阻，可编程设置不同的输出电压。范围：0.6V： 0.6V.

封装图


ISL8204MIRZ封装


工作原理


如ISL8204MIRZ 的内部结构如图所示，其工作原理是基于 PWM（脉宽调制）控制器和 MOSFET 开关的降压转换器，主要包含以下部分：

  • PWM 控制器：根据输入电压 VIN，输出电压 VOUT，反馈电压 FB 和补偿/使能信号 COMP/EN 来控制 MOSFET 开关的开关频率和占空比，从而实现输出电压的稳定和调节。
  • MOSFET 开关：一对 N 沟道功率 MOSFET，分别连接在输入电容 CPVCC 和输出电感 L 的两端。交替导通和截止，形成一个高频的方波电流，通过输出电感 L 和输出电容 COUT 来产生一个平滑的直流输出电压 VOUT。
  • LDO（低压差线性稳压器）：从输入电压 VIN 中提取一部分电流，经过一个线性调节器，产生一个稳定的 5V 电压 PVCC，用来给 PWM 控制器和 MOSFET 开关提供供电。
  • POR（上电复位）：监测输入电压 VIN 的电路，当 VIN 高于一个设定值时，会产生一个使能信号 EN，用来启动 PWM 控制器和 MOSFET 开关的工作。
  • 过流保护：监测输出电感 L 上的电流的电路，当 L 上的电流超过一个设定值时，关闭 MOSFET 开关，以防止输出短路或过载造成的损坏。
  • 过温保护：监测芯片温度的电路，当芯片温度超过一个设定值时，关闭 MOSFET 开关，以防止芯片过热造成的损坏。
  • 过压保护：监测输出电压 VOUT 的电路，当 VOUT 超过一个设定值时，关闭 MOSFET 开关，以防止输出过压造成的损坏。
  • 欠压保护：监测输出电压 VOUT 的电路，当 VOUT 低于一个设定值时，关闭 MOSFET 开关，以防止输出欠压造成的损坏。
  • 软启动：控制输出电压 VOUT 平滑上升的电路，当输入电源上电或者使能信号 EN 变高时，逐渐增加 PWM 控制器的占空比，从而使得 VOUT 缓慢增加到设定值。避免输出过大的涌流或者冲击。