AP3428/A：高效1A降压DC - DC转换器的全方位解析

在电子设备的电源管理领域，DC - DC转换器扮演着至关重要的角色。今天我们要深入探讨的是Diodes Incorporated推出的AP3428/A，一款1.5MHz、1A的降压DC - DC转换器，它在众多应用场景中展现出了卓越的性能。

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一、AP3428/A概述

AP3428/A是一款能够提供1A输出电流的降压DC - DC转换器。在重载情况下，其采用的恒定频率PWM控制方式具有出色的稳定性和瞬态响应能力，而且无需外部补偿组件，这大大简化了电路设计。它支持2.5V至5.5V的宽输入电压范围，可适配单节Li⁺/锂聚合物电池、多节碱性/镍氢电池等多种标准电源。输出电压可在0.6V至输入电压之间进行调节，内部集成了功率开关和同步整流器，减少了外部元件数量，提高了转换效率。在关机模式下，输入与输出断开，关机电流小于1μA，还具备过温保护、短路保护和欠压锁定等功能，能有效防止电池深度放电。

二、关键特性剖析

2.1 输出与输入电压特性

• 输出电流：最大可达1A，能满足大多数中小功率设备的供电需求。
• 输出电压范围：0.6V至输入电压，灵活性极高，可根据不同应用场景进行调整。
• 输入电压范围：2.5V至5.5V，适配多种电源类型，方便工程师进行电源方案设计。

2.2 低功耗特性

• 静态电流：典型无负载静态电流仅为40μA，在轻载情况下能有效降低功耗，延长设备的续航时间。
• 关机电流：小于1μA，在设备关机时几乎不消耗电量，提高了能源利用效率。

2.3 其他特性

• 参考电压：具备0.6V参考电压，精度为±2%，保证了输出电压的稳定性和准确性。
• 占空比：支持100%占空比操作，适用于需要低降压阈值的高输出电压、大电流应用。
• 开关频率：1.5MHz的开关频率，可减小外部电感和电容的尺寸，降低成本和电路板空间。
• 软启动：内部集成软启动功能，可避免启动时的电流冲击，保护电路元件。
• 保护功能：拥有过温保护、短路保护和欠压锁定等多种保护功能，提高了设备的可靠性和稳定性。

三、引脚说明

AP3428/A有TSOT25、TSOT25（Type SM）、U - DFN2020 - 6（Type J）三种封装形式，不同封装的引脚功能如下：	封装类型	引脚1	引脚2	引脚3	引脚4	引脚5	引脚6
TSOT25/TSOT25 (Type SM) for AP3428	EN	GND	LX	VIN	FB	-
TSOT25/TSOT25 (Type SM) for AP3428A	-	GND	-	VIN	FB	-
U - DFN2020 - 6 (Type J)	NC	EN	VIN	LX	GND	FB

• EN：使能控制输入引脚，当该引脚电压高于1.5V时，芯片启用；低于0.4V时，设备关闭。
• GND：接地引脚。
• LX：内部主功率MOSFET和同步功率MOSFET的漏极连接引脚。
• VIN：偏置电源引脚，为芯片提供主要电源。
• FB：反馈电压引脚，连接到内部误差放大器，阈值电压为0.6V。
• NC：未连接引脚。

四、性能参数

4.1 绝对最大额定值

在使用AP3428/A时，需要注意其绝对最大额定值，超过这些值可能会对设备造成永久性损坏。例如，输入电压范围为 - 0.3V至6V，EN引脚电压范围为 - 0.3V至VIN + 0.3V等。

4.2 推荐工作条件

推荐的工作条件为输入电压2.5V至5.5V，结温范围 - 40℃至 + 125℃，在此条件下，设备能稳定可靠地工作。

4.3 电气特性

在典型工作条件下（TA = + 25℃，VIN = 5.0V，Vout = 2.5V，COUT = 10μF，L = 2.2μH），其电气特性表现出色。如静态电流典型值为40μA，开关频率为1.5MHz等。

五、应用信息

5.1 欠压锁定（UVLO）电路

当输入电压VIN低于UVLO检测器阈值时，UVLO电路启动，VREF停止，内部高低侧开关晶体管关闭，输出电压根据COUT电容值和负载情况下降。当VIN上升高于UVLO释放电压时，IC重新启动工作。

5.2 短路保护与恢复

当输出节点短路到地，VFB下降到0.42V以下时，AP3428/A进入打嗝模式进行自我保护。短路故障排除且VFB上升到0.42V以上时，恢复正常工作。若短路时达到过流保护（OCP）阈值，则进入逐周期限流模式，直到电流低于OCP阈值。

5.3 过温保护

内部热温度保护电路可在结温超过 + 160℃时，关闭内部控制电路和开关功率MOSFET。当结温下降到 + 145℃时，在软启动电路控制下自动重启。

5.4 输出电压设置

可通过外部电阻分压器将输出电压调整为1V至5V。电阻R1的选择需要在效率和输出电压精度之间进行权衡，计算公式为$R1 = R2 cdot (frac{Vout}{0.6} - 1)$。同时，输入电容应靠近IC放置，以防止意外影响。

六、订购与标识信息

6.1 订购信息

提供了多种型号供工程师选择，如AP3428AKTTR - G1、AP3428DNTR - G1等，不同型号在封装、温度范围和包装形式上有所差异。需要注意的是，部分型号标注为NRND（不推荐用于新设计）。

6.2 标识信息

不同封装的标识方式不同，例如TSOT25（Type SM）的AP3428WT - 7和AP3428AWT - 7有特定的标识规则，包含识别码、周、内部代码和年份等信息。

七、封装与机械数据

7.1 封装尺寸

详细介绍了TSOT25（Type SM）、TSOT25和U - DFN2020 - 6（Type J）三种封装的尺寸参数，工程师可根据实际需求进行选择。

7.2 推荐焊盘布局

针对不同封装提供了推荐的焊盘布局尺寸，确保焊接质量和电气性能。

7.3 机械数据

包括不同封装的湿度敏感度、引脚镀层、可焊性和重量等信息，为工程师在设计和使用过程中提供参考。

AP3428/A凭借其丰富的特性、出色的性能和完善的保护功能，在电源管理领域具有广泛的应用前景。电子工程师在进行电源设计时，可以根据具体需求，充分利用其优势，设计出高效、稳定的电源方案。你在使用类似DC - DC转换器时，遇到过哪些挑战呢？欢迎在评论区分享你的经验。