onsemi 48V POL方案 FAN65004C 效能展示

前言

安森美FAN65004C為一款寬輸入電壓、高效同步降壓穩壓器,集成了高側和低側功率MOSFET。
該器件包含一個固定頻率電壓模式 PWM 控制器,支持 4.5 V 至 65 V 的寬電壓範圍,可處理高達 6 A 的連續電流。
此文件主要展示了FAN65004C在48V轉5V應用下效能數據。

參考線路

展示板照片

輸出電壓紋波

輸出電壓基本上我們希望它是一個固定的值,但因為他是會經過開關切換,將高壓轉低壓,切換的過程因為電流經過了電感,輸出電容,因為充放電造成輸出電壓並非為穩定電壓
紋波電壓過高可能造成系統不穩定或邏輯錯誤,通常規範在輸出電壓的正負3%,以5.2V為例,5.2*0.03=156mV , 而FAN65004實測數據最大為40mV,僅有0.77%的紋波,遠小於業界規範

0A Ch1: Output , Ch2 Phase

3A Ch1: Output , Ch2 Phase

6A Ch1: Output , Ch2 Phase

暫態表現

模擬負載變化時,輸出電壓的表現,與紋波相同,我們會希望此值越小越好
以此例,在中載到滿載變化時,峰對峰僅124mV


0A - 3A Ch1: Output

3A - 6A Ch1: Output

Line Regulation

此測試旨在探討當輸入電壓變化時,對於輸出電壓影響率,須在輸入電壓的預測變動範圍內取得安定的輸出
以此測試結果來看,在33Vin~55Vin之間,輸出電壓變化率最大在20mV誤差


Load Regulation

輸出電壓對負載電流變化,須具備可維持輸出電壓精度之負載供給能力
以此測試結果來看,從無載到滿載,電壓變化最大為85mV 


頻率

驗證IC在不同負載變化下,是否可穩定在設定工作頻率
以測試結果來看,工作頻率可穩定在設定頻率480KHz


 
0A Ch2 Phase

3A Ch2 Phase

6A Ch2 Phase

PHASE JITTER

PHASE的抖動(Jitter)代表控制迴路的穩定度,Jitter越大,代表系統越不穩定,通常會規範在100ns以內
以此測試來看,Jitter僅有5ns,表示系統工作情況非常穩定

0A Ch2 Phase

3A Ch2 Phase 

6A Ch2 Phase 

波德圖

用來評判電源系統中控制是否穩定,業界規範圍波德圖Phase Margin>=45度,Gain Margin>=10dB
以測試結果來看,FAN65004C Phase Margin 最低82.37度,Gain Margin >21.21 dB,遠高於業界標準


0A
 
3A

6A

結語

透過Demo Board量測FAN65004C各項數據,可了解到FAN65004C為一款可靠的寬電壓輸入應用POL

適合應用在工業控制,網通產業,電動工具類,及需要有寬電壓輸入範圍,對於電源穩定度要求嚴格的應用場景

目前FAN65004C已為量產產品,onsemi官方網站上已可下載規格書及其他設計參考資料,有需求可與負責貴司的世平業務做聯繫

 

參考文檔

FAN65004C Datasheet

FAN65004B-GEVB

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