一、产品综述
ZCC9429芯片是一款具有600KHz的固定频率、高效率、宽输入范围的电流模式升压（BOOST）芯片，且具有高效率同步升压功能和可调限流功能。这款升压BOOST开关电源特别设计了电压保护系统，以防止负载短路导致系统总线烧断或损坏。该电源芯片内部具有限流开关管驱动和一个同步整流开关管驱动的特点，以实现低功耗，高效率电源开关。用户可灵活地通过外部补偿建立动态环路，获得在所有条件下最优瞬态性能。 ZCC9429芯片还包括欠压锁存，过流保护和过温保护，以防止在输出过载时产生损害。二、产品特点 •完全符合Intel Thunderbolt Power Spec.•输入限流开关管栅驱动电路
•SR栅驱动电路
•增强PWM模式的快速瞬态响应•3.0V-30V宽输入范围
•输出电压:5V To30V
•芯片停止工作时电流<1µA
•芯片停止工作温度为160°C
三、产品应用
•Thunderbolt接口
•笔记本电脑和平板电脑
•热插拔电源管理
•通信供应电源
四、典型应用框图
五、采用TSSOP14封装
六、管脚功能
绝对最大额定参数(1)
：
–0.5V to +35V IN,SENSE ....................–0.5V to +35V BST,SDR ...............–0.5V to Vsw+5V 其他管脚......................–0.3V to +5V EN 偏置电流……................…0.5mA 结温度......................................150°C 存储温度..................-65°C to +150°C
额定功耗(TA......=+25°C)....2.6W （2
）
推荐的操作条件
（3）
电源电压3.0V to 30V 输出电压5V to 30V EN 偏置电流……0mA to 0.3mA 操作临界温度.....-40°C to +125°C 注:
1)超过这些额定参数可能损坏设备。
2)最大允许功耗是一个关于最大临界温度T J (MAX)，过热保护电阻θJA ，环境温度T A 的函数。在任何环境温度下的最大允许额定功耗计算公式为P D (MAX)=(T J (MAX)-T A )/θJA 。超过了最大允许功耗将导致过温，导致产生过温保护。内部过温保护电路保护芯片免受永久性的损害。
3)芯片不能保证其在操作条件以外运行。
Package
Pin
#
Name Description 1PGND 功率电源接地端。2NG 功率管栅驱动输出端。
3
SENSE
SENSE 端和IN 端的电压检测决定了输入电流。
4EN EN 接高电平打开芯片，接低电平关闭芯片。当EN 管脚不使用时，连接到输
入源(如果VIN>6V ，外接100k Ω电阻)自动启动。EN 端还可用来作为Vin 端的UVLO 。EN 管脚不能悬空。
5VDD 内部偏置供应端。在尽可能靠近VDD 端接一个2.2μf 陶瓷电容器。6IN 输入供应端。 7SS 软启动控制管脚.在软启动管脚接一个电容，该电容被恒流源控制。如果不使用软启动电路，将软启动管脚断开。8AGND 芯片接地端。
9COMP 补偿管脚。为了环路稳定，在该管脚将电容和电阻串联连接到GND 地面10FB 反馈电压输入。参考电压为1.25V 。这个管脚连接一个电阻分压器。11OUT 该管脚连接输出电压。12BST 同步整流驱动电路自举输出端。
13SW 电源开关的输出。SW 连接功率MOSFET 的漏端，并且连接电源电感和整流管端。
14
SDR
同步整流管驱动输出端。
七、芯片电学特性
V IN=V EN=3.3V,T A=+25°C,unless otherwise noted.
Parameter Symbol Condition Typ Units Operating Input Voltage VIN 3.00~30.00V
Undervoltage Lockout VIN Rising 2.90V
Undervoltage Lockout Hysteresis200mV
5V VDD Voltage Gate Drive Voltage Supply VDD C=10nF,VIN=12V
‐40℃<T<85℃
Supply Current(Shutdown)VEN=0V0.8μA Supply Current(Quiescent)VFB=1.4V660μA Switching Frequency600±60kHz Minimum Off time VFB=0V100ns Minimum On time VFB=1.4V100ns EN Turn‐on Threshold VEN Rising(switching) 1.584V
EN High Threshold VEN Rising1V
EN Low Threshold VEN Falling0.5V
UVLO Hysteresis Current to EN 1.0V<EN<1.4V3μA EN Input Bias Current VEN=0V,5V TBDμA Soft‐Start Current 5.1μA FB Voltage 1.25V
FB Input Bias Current‐100nA SDR Maximum Voltage VSDR VOUT+5V
SDR Rise Time TSDR_Rise CLoad=3nF26ns
CLoad=5nF50 SDR Fall Time TSDR_Fall CLoad=3nF20ns
CLoad=5nF36 Error Amp Voltage Gain AV_EA620V/V Error Amp Transconductance GEA190μS Error Amp Output Current13μA GCS:I(SW)/Vcomp A/Vcomp18A/V Comp Switching Threshold1V
Comp High clamp2V
SW Current Limit Duty Cycle=40%15A
Thermal Shutdown150℃Input Current Limit ICL RSENSE=5m11.4A
RSENSE=10m 5.7A Input Current Limit Threshold Voltage VCL57mV Input Current Limit Time TCL500μs
八、设计说明
图1：功能方框图参考图1的功能方框图，可以理解ZCC9429的工作原理
1、升压功能
ZCC9429芯片使用恒频、峰值电流模式升压结构来调整反馈电压。
在每个周期开时，N沟道MOSFET开关管Q B被打开，迫使电感电流上升。同时，开关管Q B源端的电流被测量，该电流被电流检测放大器转换成电压信号，该电压信号和COMP端口的电压相比较。COMP端口的输出电压是1.25V的参考电压和反馈电压差值经过误差放大器放大的结果，当二者相等时，PWM比较器关断开关管Q B，打开整流管，使电感的电流流到输出电容上，结果电感电流减小。峰值电感的电流被COMP端口的电压调控，COMP端口的电压反过来受到输出电压调控。因此输出电压被调整使电感电流与负载相匹配。电流模式的调整器结构提高了瞬态响应和控制环路的稳定性。
ZCC9429芯片会产生与开关管Q B栅驱动信号互补的同步栅驱动信号。死区时间在内部被优化。互补的同步栅驱动信号被用于驱动同步整流开关管，这有助于提高转换器的整体效率。如果不使用，请将SDR管脚悬浮。
2、应用说明
元件参考下面的“典型应用”电路
（1）限流电阻选择
ZCC9429芯片具有最大限制电流可调的特点。在输入管脚和SENSE管脚之间连接一个电阻RSENSE来确定最大限制电流（I CL）
SENSE
CL
CL
R
V
I/
=
ICL单位是安培（A）,RSENSE单位是欧姆（Ohms）。
当短路条件发生时，输入电流值将被限制在I CL，该电流被允许流过限流管一段芯片内部设置的时间，典型值是500us。
（2）UVLO迟滞
ZCC9429芯片具有UVLO迟滞可调的特点。4uA下拉电流沉（current sink）被连接到EN管脚相连的电阻分压器，这意味着供电源V IN必须增加一个额外的量来克服电流沉，额外的电压值等于下拉电流乘以IN与EN管脚之间的上拉电阻值。一旦EN管脚值达到1.5V，电流沉将被关断，这会增加IN
下降时的反向迟滞：
pullup
Hysteresis R uA UVLO ×=4同时IN 启动阈值被下式决定：
Hysteres
pulldown pullup IN UVLO R R V ++×=)/1(5.1（3）软启动电容的选择
ZCC9429芯片包括一个限制COMP 端口电压的软启动定时器，在启动期间可以阻止过大的输入电流。这阻止了在启动阶段由于输入电流过冲的原因，源电压过早的结束。当ZCC9429芯片上电、使能有效和限流管打开时，一个5uA 内部电流源给外部的SS 端的电容充电。随着SS 端的电容被充电，SS 端的电压随之抬升。当SS 端的电压达到250mV ，ZCC9429芯片开始在600kHZ 的1/4固定开关频率处工作，在800mV 时，开关频率变为600kHZ 。当SS 端的电压达到2.5V 时，软启动过程结束。软启动过程限制了电感的电流，强迫输入电流缓慢的达到需要的电流来调整输出电压。
软启动时间有下式决定，单位是ms 。
5
5
.2×=
ss SS C t C SS 是SS 端口与GND 之间的软启动电容，t SS 是软启动时间。
（4）输出电压的设置
这是实际的输出电压，它通过两个检测电阻以串联
的形式反馈。典型的反馈电压是1.25V 。
输出电压方程是：R2是反馈电阻的上电阻。R3是反馈电阻的下电阻。
VREF 是反馈电压（典型值是1.25V ）。为了高的效率，反馈电阻应该在10k 以上。
（5）输出电容的选择
输出电容被用来维持DC 输出电压。低ESR 的电容可以让输出电压纹波较小。输出电容的特性也影响
调整器控制系统的稳定性。陶瓷电容、钽介质电容、低ESR 电解电容可以被使用。在使用陶瓷电容的情况下，电容
器的在开关频率处的阻值主要由电容值大小决定，因此输出电压纹波与ESR 关系不大，输出电压纹波大小如下：
SW
OUT load OUT
IN
RIPPLE F C I V V V ××−
=
)1(V ripple 是输出电压纹波，V IN 和V OUT 是直流输入输出电压，I load 是负载电流，F SW 是600kHz 的固定开关频率，C OUT 是输出电容的容值。
在钽介质电容或者低的ESR 电解电容，在开关频率处ESR 占主导地位。输出电压纹波可以用下式计算：
IN
OUT ESR LOAD
SW OUT LOAD
OUT
IN
RIPPLE V V R I F C I V V V ××+××−
=
)1(R ESR 是输出电容的等效串联电阻。
选择一个输出电容去满足输出电压纹波和设计的负载瞬态要求。一个4.7uF-22uF 的陶瓷电容适合大多数的应用。
（6）选择输入电容
AC 纹波电流输入到电感，输入端需要提供电容，从而限制输入源的噪声。一个低ESR 电容器把在集成电路产生的噪音降到最小值。陶瓷电容器是首选，但是钽介质
或low-ESR 电解电容器也足够了。
选择的输入电容值应大于4.7μf 。这个电容器可以电
解电容、钽介质电容或陶瓷电容。然而，因为它吸收输入开关电流，它需要适合当前足够额定的纹波电流。选择一个RMS 额定电流大于电感纹波电流的电容器。
以确芯片稳定运行，输入电容器尽可能接近IC 。较
