onsemi 48V POL方案 FAN65004C 效能展示

前言

安森美FAN65004C为一款宽输入电压、高效同步降压稳压器,集成了高侧和低侧功率MOSFET。
该器件包含一个固定频率电压模式 PWM 控制器,支持 4.5 V 至 65 V 的宽电压范围,可处理高达 6 A 的连续电流。
此文件主要展示了FAN65004C在48V转5V应用下效能数据。

参考线路

展示板照片

输出电压纹波

输出电压基本上我们希望它是一个固定的值,但因为他是会经过开关切换,将高压转低压,切换的过程因为电流经过了电感,输出电容,因为充放电造成输出电压并非为稳定电压
纹波电压过高可能造成系统不稳定或逻辑错误,通常规范在输出电压的正负3%,以5.2V为例,5.2*0.03=156mV , 而FAN65004实测数据最大为40mV,仅有0.77%的纹波,远小于业界规范

0A Ch1: Output , Ch2 Phase

3A Ch1: Output , Ch2 Phase

6A Ch1: Output , Ch2 Phase

暂态表现

模拟负载变化时,输出电压的表现,与纹波相同,我们会希望此值越小越好
以此例,在中载到满载变化时,峰对峰仅124mV


0A - 3A Ch1: Output

3A - 6A Ch1: Output

Line Regulation

此测试旨在探讨当输入电压变化时,对于输出电压影响率,须在输入电压的预测变动范围内取得安定的输出
以此测试结果来看,在33Vin~55Vin之间,输出电压变化率最大在20mV误差


Load Regulation

输出电压对负载电流变化,须具备可维持输出电压精度之负载供给能力
以此测试结果来看,从无载到满载,电压变化最大为85mV 


频率

验证IC在不同负载变化下,是否可稳定在设定工作频率
以测试结果来看,工作频率可稳定在设定频率480KHz


 
0A Ch2 Phase

3A Ch2 Phase

6A Ch2 Phase

PHASE JITTER

PHASE的抖动(Jitter)代表控制回路的稳定度,Jitter越大,代表系统越不稳定,通常会规范在100ns以内
以此测试来看,Jitter仅有5ns,表示系统工作情况非常稳定

0A Ch2 Phase

3A Ch2 Phase 

6A Ch2 Phase 

波德图

用来评判电源系统中控制是否稳定,业界规范围波德图Phase Margin>=45度,Gain Margin>=10dB
以测试结果来看,FAN65004C Phase Margin 最低82.37度,Gain Margin >21.21 dB,远高于业界标准


0A
 
3A

6A

结语

透过Demo Board量测FAN65004C各项数据,可了解到FAN65004C为一款可靠的宽电压输入应用POL

适合应用在工业控制,网通产业,电动工具类,及需要有宽电压输入范围,对于电源稳定度要求严格的应用场景

目前FAN65004C已为量产产品,onsemi官方网站上已可下载规格书及其他设计参考资料,有需求可与负责贵司的世平业务做联系

 

参考文档

FAN65004C Datasheet

FAN65004B-GEVB

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