2.1A 车载充电器专用解决方案XL2009

描述

    （1）XL2009 用于DC 8~36V输入，输出电压 5V，输出电流为2.1A；车载充电器专用解决方案，最高转换效率可高达93 %；
   
    （2）XL2009 是开关降压型DC-DC转换芯片；
   
    （3）XL2009 固定开关频率为180KHz，可减小外部元器件尺寸，方便EMC设计；
   
    （4）XL2009 具有出色的线性调整率与负载调整率，输出电压支持1.25V~32V间任意调节;
   
    （5）XL2009 内置过流保护、过温保护、短路保护等可靠性模块；
   
   （6）XL2009 为标准 SOP8L小体积封装，集成度高，外围器件少，应用灵活多变；
应用信息

  (1) 输入电容选择
在连续模式中，转换器的输入电流是一组占空比约为 VOUT/VIN 的方波。为了防止大的瞬态电压，必须采用针对最大 RMS 电流要求而选择低 ESR(等效串联电阻)输入电容器。对于大多数的应用，1 个 6.8uF 的输入电容器就足够了，它的放置位置尽可能靠近 XL2009 的位置上。
最大 RMS 电容器电流由下式给出:
  
其中，最大平均输出电流 IMAX 等于峰值电流与 1/2 峰值纹波电流之差，即 IMAX=ILIM-△IL/2。在未使用陶瓷电容器时，还建议在输入电容上增加一个 0.1uF 至 1uF 的陶瓷电容器以进行高频去耦。

（2）输出电容选择
在输出端应选择低 ESR 电容以减小输出纹波电压，一般来说，一旦电容 ESR 得到满足，电容就足以满足需求。任何电容器的 ESR 连同其自身容量将为系统产生一个零点，ESR 值越大，零点位于的频率段越低，而陶瓷电容的零点处于一个较高的频率上，通常可以忽略，是一种上佳的选择，但与电解电容相比，大容量、高耐压陶瓷电容会体积较大，成本较高，因此使用 0.1uF 至 1uF 的陶瓷电容与低 ESR 电解电容结合使用是不错的选择。
输出电压纹波由下式决定：
式中的 F：开关频率，COUT：输出电容，△IL：电感器中的纹波电流。
（3）电感选择
虽然电感器并不影响工作频率，但电感值却对纹波电流有着直接的影响，电感纹波电流△IL 随着电感值的增加而减小，并随着 VIN 和VOUT 的升高而增加。用于设定纹波电流的一个合理起始点为△IL =0.3*ILIM，其中 ILIM为峰值开关电流限值。为了保证纹波电流处于一个规定的最大值以下，应按下式来选择电感值：

(4) 续流二极管
续流二极管建议使用肖特基二极管，比如 SS34。它的额定值为平均正向电流 3A 和反向电压 40V 3A 电流下典型正向电压为 0.5V。该二极管仅在开关关断期间有电流流过。峰值反向电压等于稳压器的输入电压。
在正常工作时平均正向电流可计算如下：

（5）典型应用器件快速选择
（6）PCB 布局指南
  a、 VIN、GND、SW、VOUT 等功率线，粗、短、直；
  
  b、 FB 走线远离电感与肖特基等开关信号地方，建议使用地线包围；

C、 输入电容靠近芯片 VIN 与 GND 引脚。

（7）DEMO 实物与 PCB 图