FAN5240可以工作在两种工作模式，其中第一种模式为固定频率PWM模式，第二种模式是依赖于负载的可变频率延迟模式。当负载电流低于电路中滤波电感的峰值电流时，电路将工作在可变频率延迟模式；而当滤波电感的电流恢复以后，电路又重新恢复到PWM工作模式。通过PWM模式到延迟模式的转换可以在轻载时改善电路的转换频率并延长电池的使用时间。
1.3 主要参数
- 电源工作电压范围(Vcc) 4.75～5.25V；
- 输入电压范围(VIN) 6～24V；
- VID高电平输入电压 >2.0V；
- VID低电平输入电压
- 可编程输出电压范围 0.925～2.000V；
- 直流输出电压精度 ±l％
- 工作频率 300kHz；
- 过压保护延迟时间 2μs；
- 电源准备好延迟时间 12ms；
- 环境工作温度 -20℃～+85℃
- 存储温度范围 -65℃～+150℃；
- 10秒焊接极限温度 300℃；
- 热关断温度 150℃。
1.4 输出电压的编程设置
FAN5240是一个可为笔记本电脑中新型处理器提供低电压、大电流输出的2-相单输出电源管理芯片。通过很少的外部连接，FAN5240便可对精密可编程同步转换器进行控制以驱动外部N沟道功率MOSFFT。其输出电压可在O.925～2.000V之间通过VID0～VID4等5个引脚的不同逻辑组合进行设置。当输出电压被设置在0.925～1.300V之间时，其设置步长为25mV；而当输出电压被设置在1.300～2.000V之间时，其设置步长为50mV。具体的设置方法如表l所列。
2 基于FAN5240的CPU电源电路
图2所示是用FAN5240组成的一个CPU主电源电路。图2中，当脚SS外的电容C11取0.1μF时，电路的软启动延迟时间为5.4ms；而当DELAY与地之间的电容C10的值为22 nF时，其PG00D端由低电平到高电平的延迟时间大约为12ms。表2所列是电路中各元器件的具体参数。下面，就该电路的几个主要外围元器件的具体选择做具体说明。
2.1 功率MOSFET的选择
图2中的功率MOSFET管应满足以下几个方面。
(1)具有较低的漏源导通阻抗，所选MOSFET的RDS（ON）应至少小于10mΩ而且应当越低越好；
(2)应选择温度性能较好的器件封装形式：
(3)额定漏源电压应大于15V；
(4)所选MOSFET应具有较低的门电荷，特别在高频工作状态时，更是如此。
对于低边MOSFET，选择时首先应当考虑的是导通阻抗RDS（ON），原因是它的高边占空比较小，而导通阻抗对低边MOSFET的功耗影响较大，将影响电路的DC/DC转换效率。对于图2电路，由于需要其输出的电流较大，因此电路中的每个通道都使用了两个低边MOSFFT。本设计中的S2～S3和S5～S6选择的是飞兆公司的FDS6676S型MOSFET管，该MOSFET管的导通阻抗RDS（ON）为6mΩ。
在选择高边MOSFET时，其门电荷和导通阻抗同样重要。因为高边MOSFET的门电荷将影响转换速度并进而影响功耗。因此，应当综合考虑器件的门电荷和导通阻抗。实际上，对于大电流输出应用，如果电路的开关频率较高，高边MOSFET也可以使用两个MOSFET来进行设计。图2电路中使用的是飞兆公司的一个FDS6694作为高边MOSFET。
2.2 电感的选择
该电路使用了两个输出电感，而且两个输出电感分别分布在阿个通道上。输出电感的主要作用是降低输出电压纹波。但电感较大不但会增加系统成本，而且也会增加宝贵的线路板空间。另外，输出电感的选择还要考虑电路的开关工作频率、输入电压和输出电压。图2所示电路，当工作频率为600kHz(每通道300kHz)、输人电压为20V、输出电压为1.5v时，其输出电感大约为1.6μH。
2.3 限流电阻的设置
图2电路中限流电阻R4的设定应同时考虑电路中的电流检测电阻RSENSE、MOSFET的导通电阻RDS（ON）和电路的限流门限值等因素。如过希望将电路的限流门限值设定在大约42A的水平上，同时选择的电流检测电阻为1kΩ，那么，对于每通道3mΩ的MOSFET导通电阻RSD（ON），限流电阻R4的取值应为56kΩ。其具体的计算公式如下。
R4=7.2RSENSE/ILIMT RDS(ON)
3 结语
与以往的DC/DC转换器相比，FAN5240的主要特点是其输出电压可以通过器件上的5位DAC进行编程设置，而不是由电阻分压器来设置。因此，FAN5240除具有输出电压精度高、输出电流大等特点外，它还具有以往电阻分压式DC/DC转换器所具有的其它全部功能和特点，因而可用来为新型低压大电流微处理器没计稳定、可靠和高精度的电源系统
来源：电源技术应用 | 作者：成小玲
