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ISL6441是一种高性能的三输出控制器为转换墙壁适配器、电池或网络而优化系统电源的中间总线直流输入电源各种应用所需的电压。每个输出可调低至0.8V。两个PWM同步180o异相降低RMS输入电流和纹波电压。ISL6441具有多种保护功能。一个可调过电流保护电路监控输出通过感应下部的电压降而产生的电流MOSFET。Hiccup模式过电流操作保护输出过程中损坏的DC/DC部件过载/短路条件。每个脉冲宽度调制都有一个独立逻辑电平关闭输入（SD1和SD2）。软启动完成时发出一个PGOOD信号在两个PWM控制器上，它们的输出都在设定值和线性调节器输出大于设定值的75%。热关机电路关闭接头温度超过+150°C时的装置。
特征
宽输入电源电压范围-5.6伏至24伏-4.5伏至5.6伏
三个独立可编程输出电压
开关频率。1.4兆赫
失相PWM控制器操作-降低所需的输入电容和功率供电感应负荷
无外部电流感应电阻器-使用较低的MOSFET的rDS（开）
双向频率同步同步多个ISL6441s
可编程软启动
广泛的电路保护功能-普古德-紫外辐射-过电流-超温-两个PWM的独立关闭
卓越的动态响应-电流模式控制电压前馈
QFN套餐：-QFN-符合JEDEC PUB95 MO-220QFN-四平面无引线-封装外形-接近芯片规模的封装，提高了印刷电路板效率，外形更薄
提供无铅加退火（符合RoHS）
应用
多输出电源
xDSL调制解调器/路由器
DSP、ASIC和FPGA电源
机顶盒
双输出电源，用于数字信号处理器、存储器、逻辑、μP核和I/O
电信系统
绝对最大额定值热信息
电源电压（VCC_5V引脚）。-0.3V至+7V
输入电压（车辆识别号引脚）。+27伏
BOOT1，2和UGATE1，2。+35伏
阶段1，2和ISEN1，2。+27伏
BOOT1，2相对于阶段1，2。+6.5伏
UGATE1，2。（1相，2-0.3V）至（BOOT1，2+0.3V）
热阻（典型值）θJA（摄氏度/瓦）θJC（摄氏度/瓦）
28导联QFN（注1）。36 5.5条
最高连接温度（塑料包装）。-55°C至150°C
最高储存温度范围。-65°C至150°C
温度范围。-40°C至85°C
注意：超过“绝对最大额定值”中列出的应力可能会对设备造成永久性损坏。这是一个压力等级和操作
在本规范操作章节中所述的上述条件或任何其他条件下的装置并不隐含。
注：
1.θJC是在自由空气中测量的，该部件安装在具有“直接连接”特性的高效热导率测试板上。θJA“外壳温度”位置是包装底部外露金属垫的中心。见技术简报TB379。
电气规范推荐的操作条件，除非另有说明。参考框图和典型应用示意图。车辆识别号=5.6伏至24伏，或车辆控制代码=5伏±10%，温度控制代码=-40°C至85°C（注2），典型值为TA=25°C
电气规范推荐的操作条件，除非另有说明。参考框图和典型应用示意图。车辆识别号=5.6伏至24伏，或车辆控制代码=5伏±10%，温度控制代码=-40°C至85°C（注2），典型值为TA=25°C（续
笔记：
2.在-40°C和85°C下的规格由设计保证，而不是生产测试。
3.在正常操作中，当设备在车辆识别码（VIN）引脚上提供电压时，VCC_5V引脚提供一个可输出60毫安（分钟）的5伏电压。当VCC_5V引脚用作5V电源输入时，内部LDO调节器被禁用，并且车辆识别号输入引脚必须连接到VCC U 5V引脚。（有关详细信息，请参阅“管脚说明”部分。）
4.这是车辆识别号=VCC_5V=PVCC=5V时的总关闭电流。
5.工作电流是设备激活但不切换时消耗的电源电流。它不包括栅极驱动电流。
6.峰-峰锯齿振幅仅在12V下进行生产测试；在5V下，该参数通过设计得到保证。
7.由设计保证的；未经生产测试的。
8.未经生产测试；仅由特性保证。
9.由设计保证。建议32微安的满标度电流用于最佳电流采样和保持操作。查看反馈回路下面的补偿部分。
典型性能曲线
除非另有说明，否则使用ISL6441AEVAL评估板（车辆识别号=12V）绘制示波器图。
典型性能曲线（续）
除非另有说明，否则使用ISL6441AEVAL评估板（车辆识别号=12V）绘制示波器图。
管脚说明
BOOT2，BOOT1-这些管脚为上面的MOSFET供电每个PWM转换器的驱动器。将此pin连接到自举电容器和自举二极管。自举二极管的阳极是连接到VCC_5V引脚。UGATE2，UGATE1-这些销为上MOSFETs。相2，相1-这些引脚连接到接头上MOSFET的源、输出滤波电感和较低的MOSFETs漏极。LGATE2，LGATE1-这些销为较低的MOSFETs。PGND-该引脚为PWM1和PWM2的下栅极驱动器。这个别针应该连接到较低的mosfet源以及外部输入电容器的（-）端子。FB3，FB2，FB1-这些引脚连接到反馈电阻分压器，并提供电压反馈信号各自的控制器。他们设置的输出电压转换器。此外，PGOOD电路使用这些输入监测输出电压状态。
ISEN2，ISEN1-这些引脚用于监测电压电流环反馈的低MOSFET压降以及过电流保护。PGOOD-这是一个开漏逻辑输出，用于指示输出电压的状态。当两个脉冲宽度调制输出中的任何一个不在各自的标称电压，或者如果线性控制器输出为不到面值的75%。SGND-（TSSOP上的引脚20；QFN上的引脚17）这是3个控制器共用的小信号接地，必须与高电流接地分开布线（第页）。所有的电压水平都是根据这个别针。将附加的SGND引脚连接到此引脚。如果使用5V电源，将此引脚连接到VCCú5V。一个小陶瓷电容器应该接在这个插脚旁边以防噪音脱钩。车辆识别号-使用此引脚为设备提供外部电源电源电压范围为5.6V至24V，5V±10%操作，将此引脚连接到VCC_5V。
VCC_5V-此引脚是内部5V线性的输出调节器。这个输出为集成电路提供了偏压侧门驱动器和外部启动电路侧门。集成电路可以直接由该引脚上有一个5V（±10%）电源。当用作5V时电源输入，此引脚必须从外部连接到车辆识别号。VCC_5V引脚必须始终与电源断开连接用至少4.7μF陶瓷电容器接地，放置非常接近大头针。同步-此pin可用于同步两个或多个ISL6441控制器。这个引脚需要1K电阻如果使用，接地；如果不使用，直接连接到VCC_5V。SS1，SS2-这些引脚为其提供软启动功能各自的脉宽调制控制器。当芯片启动时调节的5微安上拉电流源为电容器充电从这个插脚接地。误差放大器当电压接通时，参考电压从0到0.8V逐渐升高软启动引脚从0到0.8V。SD1，SD2-这些引脚提供启用/禁用功能各自的PWM输出。当此销浮动或拉高，当销被拉低了。GATE3-这个管脚是线性调节器控制器。OCSET2，OCSET1-从该引脚到接地组的电阻各脉冲宽度调制的过电流阈值。
功能描述
一般说明
ISL6441集成了两个同步的控制电路buck变换器和一个线性控制器。两个同步buck不同步运行减少输入纹波，从而减少输入滤波器要求。芯片有四条控制线（SS1，SD1，SS2和SD2），为每个同步降压输出。buck-PWM控制器采用自由运行频率1.4兆赫。带输入的电流模式控制方案调制器的电压前馈斜坡输入提供出色地抑制输入电压变化，并提供简化的回路补偿。线性控制器可以驱动PNP或PFET提供可编程的超低辍学率调节电压
内部5V线性调节器（Vcc_5V）
所有的ISL6441功能都由一个内置芯片、低电压降5V稳压器内部供电。最大调节器输入电压为24伏。用4.7μF电容器接地。这个的电压降LDO通常为600mV，因此当Vcc_5V大于5.6V，Vcc_5V通常为5V。ISL6441还采用关闭两个调节器的欠压锁定电路当Vcc_5V低于4.4V时。内部LDO可以提供超过60毫安的电源来为IC供电，为低端门驱动器供电，为外部引导充电电容器并提供小的外部负载。开车时大型FET，尤其是1.4MHz频率，很少或没有调节器电流可用于外部负载。例如，一个具有15nC总栅极电荷的大型FET需要15nC X 1.4MHz=21mA。另外，在较高的输入下具有更大FET的电压，通过内部5V将增加。在这里过度消散必须避免调节器，以防止结温起来。更大的fet可用于5V±10%的输入应用。热过载保护电路如果VCC_5V输出短路，则触发。连接5V±10%输入应用的VCC U 5V至车辆识别号。
软启动操作
当软启动启动时
由于输入外部电容器的5微安电流。输出电压跟随软起动电压。当SS引脚电压达到0.8V时，输出电压为启用的PWM通道达到调节点，并且软起动引脚电压继续升高。在这一点上PGOOD和故障电路已启用。这就完成了软启动顺序。SS引脚电压的任何进一步升高不影响输出电压。通过改变软启动电容器，可以提供启动时的主要输出。可获得软启动时间从以下方程式：
可选择软启动电容器提供启动跟踪两个脉冲宽度调制输出。这可以通过选择软启动电容器，使软启动电容比等于各自的PWM输出电压比率。例如，如果我使用PWM1=1.2V和PWM2=3.3V那么软启动电容器的比值应该是，CSS1/CSS1=1.2/3.3=0.364。图14显示了软启动CSS1=0.01μF和CSS2=0.027μF的波形。
输出电压编程从输出到接地的电阻分压器设置输出任意一个脉宽调制通道的电压。中心点分压器应连接到FBx引脚。输出电压值由以下公式确定。
其中R1是反馈分配器网络的顶部电阻R2是从FBx接地的电阻。异相运行ISL6441中的两个脉冲宽度调制控制器的工作相位为180度，以减少输入纹波电流。这就减少了输入电容纹波电流要求，降低功率提供感应噪声，改善电磁干扰。这是有效的有助于降低组件成本、节省板空间和减少电磁干扰。双电源通常同相工作并同时开启同时上FET。输入电容器必须支持两者的瞬时电流要求同时控制，导致波纹增加电压和电流。较高的均方根纹波电流降低由电渣重熔引起的功率损耗引起的效率输入电容器的。这通常需要更低的ESR并联电容器以减小输入电压纹波和ESR相关损耗，或满足要求的纹波电流评级。双同步异相运行的情况下，ISL6441的高侧mosfet开启180度异相。两个调节器的瞬时输入电流峰值较长的重叠，导致均方根纹波电流减小输入电压纹波。这减少了所需的输入电容器纹波电流额定值，允许更少或更少昂贵的电容器，减少了屏蔽电磁干扰要求。典型的运行曲线显示同步180°异相运行。
输入电压范围ISL6441设计用于从输入电源运行从4.5伏到24伏。但是，输入电压范围可有效限制可用的最大负载循环（DMAX=71%）。
Vd1=电感中寄生电压降的总和放电路径，包括下部FET、电感和PC。
Vd2=充电路径中电压降的总和，包括上FET、电感和PC板电阻。最大输入电压和最小输出电压为受最小开启时间（吨（分钟）限制。
门控制逻辑
栅极控制逻辑转换生成的PWM信号提供放大、电平变换的门驱动信号通过保护射击。门卫有一些有助于优化集成电路性能的电路广泛的操作条件。作为MOSFET开关时间因类型和输入的不同而变化很大电压，门控制逻辑提供自适应死区时间通过监测上部和上部低mosfet。穿透控制逻辑提供20ns的死区时间，以确保上部和下部mosfet不会同时开启，并导致一个射穿条件。门驱动器低压侧栅极驱动器由VCC_5V和提供400毫安的峰值汇/源电流。高侧栅极驱动器也能产生400毫安的电流。栅极驱动产生上N沟道MOSFET的电压由飞行电容器引导电路。启动电容器从引导引脚连接到相位节点提供高压侧MOSFET驱动器的电源。限制峰值在集成电路中，可以放置一个外部电阻在磨牙销和外部浇口之间MOSFET。这个小串联电阻也可以阻尼任何寄生谐振腔引起的振荡电路板和场效应管输入轨迹中的电感电容。
启动时，低压侧MOSFET开启并强制相对地，以便将引导电容器充电至5伏。低压侧MOSFET关断后，高压侧MOSFET通过关闭和磨损。这就提供了必要的栅极到源极电压，以打开上MOSFET，这一动作将5V栅极驱动信号提升至高于车辆识别号。电流驱动上部MOSFET需要从内部5V调节器。保护电路变频器输出受到监控和保护过载、短路和欠压条件。一个输出持续过载将PGOOD设置为低启动打嗝模式。过电流保护逐周限流方案实施为下面。两个PWM控制器都使用较低的MOSFET导通电阻rDS（on）来监测转换器中的电流。将检测到的电压降与设置的阈值进行比较从OCSETx引脚接地的电阻器
其中，IOC是所需的过电流保护阈值，RCS是连接的电流感应电阻的值到。如果较低的MOSFET电流超过过电流阈值，脉冲跳过电路被激活。图16显示了电感电流、输出电压和发生过电流跳闸时的相节点电压。这个只要感应到电流高于阈值。这限制了直流电压源提供的电流。如果过电流检测到连续两个时钟周期，然后IC进入通过关闭门驱动器并进入进入软启动。IC将通过软启动循环2次在尝试重新启动之前。集成电路将继续循环软启动直到过电流条件消除。图17显示了这种行为。
因为这种电流传感技术的性质为了适应范围广泛的rDS（ON）变体，可以使用过电流阈值应表示过载电流约为最大值的150%至180%工作电流。如果更精确的电流保护需要时，将电流感测电阻器与低MOSFET源。过温保护集成电路包含一个过温保护电路当模具温度为150°C时关闭IC达到。模具恢复正常工作通过启动全软启动循环。实现同步同步管脚可用于同步两个或多个控制器。当两个控制器的同步管脚连接在一起，一个控制器成为主控制器另一个控制器与主控制器同步。下拉电阻器是必需的，其尺寸必须能够提供足够的时间常数通过同步脉冲。连接这个如果不使用，插脚连接到VCC_5V。图18显示了SYNC pin以4倍开关频率工作的波形。
输出电感选择PWM变换器需要输出电感。输出选择电感以满足输出电压纹波要求。电感值决定了转换器的纹波电流和纹波电压是纹波的函数电流和输出电容ESR。纹波电压在电容器选择部分给出了表达式，并且纹波电流由以下方程式近似：
对于ISL6441，1μH到3.3μH之间的电感值为使用典型应用程序时推荐示意图。可以使用其他值，但是应进行稳定性分析。输入电容器选择大容量输入电容器的重要参数是电压额定值和均方根电流额定值。为了可靠操作，选择带电压和电流额定值高于最大输入电压和最大电路所需的均方根电流。电容电压评级应至少比最大输入电压和1.5倍为保守值指南。交流有效值输入电流随负载而变化。输入电容提供的总均方根电流为：
取决于输入功率及其阻抗，该电流的大部分（或全部）由输入电容器。图22显示了PWM变换器失相运行。如果转换器正在同相运行，组合的有效值电流是代数和，它是一个更大的如图所示的值。组合的异相电流是个体平方和的平方根反射电流和同相电流。
使用混合输入旁路电容器来控制电压荡漾在mosfet上。使用陶瓷电容器高频去耦和大容量电容器均方根电流。小型陶瓷电容器可以放置在接近上MOSFET以抑制电压感应寄生电路中的阻抗。对于允许通孔组件的电路板设计三洋OS-CON®系列提供低ESR和良好的温度性能。对于表面贴装设计，实心可以使用钽电容器，但必须小心关于电容器浪涌电流额定值。这些电容器必须能够在通电时处理浪涌电流。AVX提供的TPS系列是浪涌电流测试。
