MIC23250：高效双路同步降压调节器的卓越之选

在电子设备小型化和高性能化的今天，电源管理芯片的性能和尺寸成为了关键因素。Micrel 公司的 MIC23250 就是一款在这方面表现出色的 4MHz 双路 400mA 同步降压调节器，下面就为大家详细介绍这款芯片。

文件下载：MIC23250-AAYMT-EV.pdf

一、产品概述

MIC23250 是一款具有 HyperLight Load™ 模式的高效 4MHz 双路 400mA 同步降压调节器。它在轻载时能提供极高的效率和超快速的瞬态响应，非常适合为处理器核心电压供电。其专有架构的另一个优点是，在整个负载范围内，使用小输出电容就能实现极低的输出纹波电压。

产品特性

• 输入电压范围：2.7V 至 5.5V。
• 双路输出电流：400mA/400mA。
• 高效表现：峰值效率高达 94%，在 1mA 负载时效率为 85%。
• 低静态电流：双路静态电流仅 33µA。
• 元件搭配：推荐搭配 1µH 电感和 4.7µF 电容。
• 开关频率：PWM 模式下为 4MHz。
• 快速响应：具有超快速的瞬态响应。
• 低纹波：HyperLight Load™ 模式下纹波为 20mVpp，全 PWM 模式下输出电压纹波为 3mV。
• 低关断电流：关断电流仅 0.01µA。
• 封装形式：固定输出采用 10 引脚 2mm x 2mm Thin MLF® 封装；可调输出采用 12 引脚 2.5mm x 2.5mm Thin MLF® 封装。
• 工作温度范围：-40°C 至 +125°C。

应用领域

MIC23250 适用于多种便携式电子设备，如移动手机、便携式媒体播放器、便携式导航设备（GPS）、WiFi/WiMax/WiBro 模块、数码相机、无线局域网卡以及 USB 供电设备等。

二、订购信息

产品型号	标记代码	标称输出电压 1	标称输出电压 2	结温范围	封装	引脚镀层
MIC23250 - 3BYMT	WV3	0.9V	1.1V	–40° 至 +125°C	10 - 引脚 2mm x 2mm Thin MLF®	无铅
MIC23250 - C4YMT	WV2	1.2V	1.0V	–40° 至 +125°C	10 - 引脚 2mm x 2mm Thin MLF®	无铅
MIC23250 - W4YMT	WV4	1.2V	1.6V	–40° 至 +125°C	10 - 引脚 2mm x 2mm Thin MLF®	无铅
MIC23250 - G4YMT	WV5	1.2V	1.8V	–40° 至 +125°C	10 - 引脚 2mm x 2mm Thin MLF®	无铅
MIC23250 - S4YMT	1WV	1.2V	3.3V	–40° 至 +125°C	10 - 引脚 2mm x 2mm Thin MLF®	无铅
MIC23250 - GFHYMT	WV1	1.575V	1.8V	–40° 至 +125°C	10 - 引脚 2mm x 2mm Thin MLF®	无铅
MIC23250 - SKYMT	5WV	2.6V	3.3V	–40° 至 +125°C	10 - 引脚 2mm x 2mm Thin MLF®	无铅
MIC23250 - AAYMT	4WV	可调	可调	–40° 至 +125°C	12 - 引脚 2.5mm x 2.5mm Thin MLF®	无铅

需要注意的是，还有额外的电压选项（0.8V 至 3.3V），具体细节可联系 Micrel 公司。

三、引脚配置与说明

引脚配置

10 引脚 2mm x 2mm Thin MLF®（固定输出）

SNS1	1	10	SNS2
EN1	2	9	EN2
SW1	4	7	SW2
PGND	5	6	VIN

12 引脚 2.5mm x 2.5mm Thin MLF（可调输出）

引脚编号（固定）	引脚编号（可调）	引脚名称	引脚功能
–	1	FB1	反馈 VOUT1（输入）：在此节点连接电阻分压器以设置输出电压。电阻应根据标称 VFB 为 0.72V 进行选择。
1	2	SNS1	检测 1（输入）：误差放大器输入。连接到反馈电阻网络以设置输出 1 电压。
2	3	EN1	使能 1（输入）：逻辑低电平将关闭输出 1，逻辑高电平开启输出 1。请勿悬空。
3	4	AGND	模拟地。必须外部连接到 PGND。
4	5	SW1	开关节点 1（输出）：内部功率 MOSFET 输出。
5	6	PGND	功率地。
6	7	VIN	电源电压（功率输入）：需要靠近 PGND 的旁路电容。
7	8	SW2	开关节点 2（输出）：内部功率 MOSFET 输出。
8	9	AVIN	电源电压（功率输入）：模拟控制电路。连接到 VIN。
9	10	EN2	使能 2（输入）：逻辑低电平将关闭输出 2，逻辑高电平开启输出 2。请勿悬空。
10	11	SNS2	检测 2（输入）：误差放大器输入。连接到反馈电阻网络以设置输出 2 电压。
–	12	FB2	反馈 VOUT2（输入）：在此节点连接电阻分压器以设置输出电压。电阻应根据标称 VFB 为 0.72V 进行选择。

四、电气特性

绝对最大额定值

参数	数值
电源电压（VIN）	6V
输出开关电压（VSW）	6V
逻辑输入电压（VEN1, VEN2）	–0.3V 至 VIN
存储温度范围（Ts）	–65°C 至 +150°C
ESD 额定值	2kV

工作额定值

参数	数值
电源电压（VIN）	2.7V 至 5.5V
逻辑输入电压（VEN1, VEN2）	0V 至 VIN
结温（TJ）	–40°C ≤ TJ ≤ +125°C
热阻（2mm x 2mm Thin MLF - 10）	70°C/W
热阻（2.5mm x 2.5mm Thin MLF - 12）	65°C/W

电气特性参数（TA = 25°C，VIN = VEN1 = VEN2 = 3.6V，L = 1µH，COUT = 4.7µF，IOUT = 20mA，除非另有说明，仅一个通道电源启用）

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
欠压锁定阈值（开启）		2.45	2.55	2.65	V
UVLO 迟滞			60		mV
静态电流	VOUT1, 2（均启用），IOUT1, 2 = 0mA，VSNS1,2 > 1.2 * VOUT1, 2 标称		33	50	µA
关断电流	VEN1, 2 = 0V；VIN = 5.5V		0.01	4	µA
输出电压精度	VIN = 3.6V（VOUTNOM < 2.5V，ILOAD = 20mA）	–2.5		+2.5	%
	VIN = 4.5V（VOUTNOM ≥ 2.5V，ILOAD = 20mA）	–2.5		+2.5	%
反馈电压（仅可调）			0.720		V
PWM 模式下的电流限制	SNS = 0.9 * VOUT NOM	0.410	0.65	1	A
输出电压线性调整率	VIN = 3.6V 至 5.5V（VOUTNOM < 2.5V，ILOAD = 20mA）		0.4		%/V
	VIN = 4.5V 至 5.5V（VOUTNOM ≥ 2.5V，ILOAD = 20mA）		0.4		%/V
输出电压负载调整率	20mA < ILOAD < 400mA，VIN = 3.6V（VOUTNOM < 2.5V）		0.5		%
	20mA < ILOAD < 400mA，VIN = 5.0V（VOUTNOM ≥ 2.5V）		0.5		%
PWM 开关导通电阻	ISW = 100mA PMOS		0.6		Ω
	ISW = -100mA NMOS		0.8		Ω
频率	ILOAD = 120mA		4		MHz
软启动时间	VOUT = 90%		260		µs
使能阈值		0.5	0.8	1.2	V
使能输入电流			0.1	2	µA
过温关断			160		°C
过温关断迟滞			40		°C

五、功能描述

VIN

VIN 为开关模式调节器的内部 MOSFET 提供电源，并用于电流限制检测。其工作范围为 2.7V 至 5.5V，建议使用额定电压至少为 6.3V 的输入电容。由于开关速度高，需要在 VIN 和功率地（PGND）引脚附近放置至少 2.2µF 的旁路电容。对于大多数应用，推荐使用 TDK C1608X5R0J475K（0603 尺寸，4.7µF 陶瓷电容）。

AVIN

模拟 VIN（AVIN）为模拟电源电路提供电源，AVIN 和 VIN 必须连接在一起。在布局时要注意减少 VIN 产生的高频开关噪声对 AVIN 的影响，建议在 AVIN 附近放置 0.01µF 的旁路电容。

EN1/EN2

使能引脚（EN1 和 EN2）分别控制输出 1 和输出 2 的开关状态。逻辑高电平激活输出电压，逻辑低电平关闭输出。MIC23250 内置软启动电路，可减少浪涌电流，防止启动时输出电压过冲。

SW1/SW2

开关引脚（SW1 或 SW2）直接连接到电感（L1 或 L2）的一端，在开关周期内提供电流路径。电感的另一端连接到负载和 SNS 引脚。由于该引脚开关速度高，开关节点应远离敏感节点布线。

SNS1/SNS2

SNS 引脚（SNS1 或 SNS2）连接到设备输出，为控制电路提供反馈。每个输出应并联至少 2.2µF 的旁路电容，推荐使用 TDK C1608X5R0J475K 电容。为减少寄生电感，输出旁路电容应尽量靠近电感放置，SNS 连接应靠近输出旁路电容。

PGND

功率地（PGND）是 PWM 模式下大电流的接地路径，其电流回路应尽可能小，并与模拟地（AGND）回路分开。

AGND

信号地（AGND）是偏置和控制电路的接地路径，其电流回路应与功率地（PGND）回路分开。

FB1/FB2（仅可调输出）

反馈引脚（FB1/FB2）仅在 MIC23250 - AAYMT 设备上存在，可通过外部电阻网络设置调节后的输出电压。内部参考电压为 0.72V，推荐的 RBOTTOM 值在 442kΩ 的 10% 范围内。输出电压计算公式为：(V{OUT } = 0.72V(frac{R{TOP }}{R_{BOTTOM }} + 1))

六、应用信息

输入电容

应在 VIN 引脚和 PGND 引脚附近放置至少 2.2µF 的陶瓷电容用于旁路。考虑到性能、尺寸和成本，推荐使用 TDK C1608X5R0J475K（0603 尺寸，4.7µF 陶瓷电容）。输入电容建议采用 X5R 或 X7R 温度等级，Y5V 温度等级的电容在高温下会损失大部分电容，且在高频下会呈现电阻性，影响高频噪声滤波能力。

输出电容

MIC23250 设计使用 2.2µF 或更大的陶瓷输出电容。增加输出电容可降低输出纹波，改善负载瞬态响应，但可能会增加解决方案的尺寸或成本。推荐使用低等效串联电阻（ESR）的陶瓷输出电容，如 TDK C1608X5R0J475K。建议选择 X7R 或 X5R 温度等级的电容，Y5V 和 Z5U 温度等级的电容在温度变化时电容值变化大，且在高频下会呈现电阻性。

电感选择

电感选择取决于以下因素（不一定按重要性排序）：

• 电感值：MIC23250 设计使用的电感范围为 0.47µH 至 4.7µH，通常推荐 1µH 电感以平衡瞬态响应、效率和输出纹波。若需要更快的瞬态响应，可使用 0.47µH 电感；若需要更低的输出纹波，推荐 4.7µH 电感。
• 额定电流值：电感的最大电流额定值通常有允许直流电流和饱和电流两种表示方法。要确保所选电感能处理最大工作电流，当指定饱和电流时，要保证有足够的余量，避免电感峰值电流导致饱和。峰值电流计算公式为：(I{PEAK} = [I{OUT} + V{OUT}(frac{1 - V{OUT} / V_{IN}}{2 × f × L})])
• 尺寸要求：电感尺寸取决于应用需求。
• 直流电阻（DCR）：DCR 与尺寸成反比，但会导致显著的效率损失。

补偿

MIC23250 在搭配 0.47µH 至 4.7µH 电感和至少 2.2µF 陶瓷（X5R）输出电容时能保持稳定。对于可调的 MIC23250，总反馈电阻应保持在 1MΩ 左右，以减少反馈电阻网络的电流损耗，提高效率。必须使用 120pF 的前馈电容（CFF）与外部反馈电阻配合，以减少大多数电路板布局中固有的寄生电容影响。

效率考虑

效率定义为有用输出功率与供电功率之比，计算公式为：(Efficiency % = (frac{V{OUT} × I{OUT}}{V_{IN} × I