PL2303 PFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 1 of 14 典型应用电路图典型应用电路图 LXVOUTGNDEXTVOUTGNDLXENM1CINVOUTVINL1D1COUTVOUTCOUTVINL1CIND1(a) 内置 MOS 开关管 (b) 外置 MOS 开关管 图 1： PL2303 典型应用电路图 概述概述 PL2303 系列产品是一种高效率、低 纹波、工作频率高的 PFM 升压 DC-DC 变 换器。 PL2303系列产品仅需要四个外围元 器件，就可完成将低输入的电池电压变换 升压到所需的工作电压，非常适合于便携 式 14 节普通电池应用的场合。 电路采用了高性能、低功耗的参考电 压电路结构， 同时在生产中引入修正技术， 保证了输出电压的高输出精度及低温度漂 移。输出电压精度优于2.5%，最高效率 可达 89%。 PL2303系列产品总共有四种封装形 式： SOT23、 SOT23-5、 SOT89-3 和 TO-92。 其中，SOT23-5 封装内置了 EN 使能端， 可控制变换器的工作状态，当 EN 使能端 输入为低电平时， 芯片处于关断省电状态， 功耗降至最小。 特点特点 最高工作频率：300KHz 输出电压：2.5V5.0V（步进 0.1V） 低起动电压：0.8V(1mA) 输出精度：优于2.5% 最高效率：89% 输出电流：大于 300mA (Vi=2.5V， Vo=3.3V) 低纹波，低噪声 只需四个外围元件 应用领域应用领域 13 个干电池的电子设备。 LED 手电筒、LED 灯、血压计 电子词典、 汽车防盗器、 充电器、 VCR、 PDA 等手持电子设备 PuLan TechnologyPULAN TECHNOLOGY CO., LIMITEDPULAN 代理 :Mr.Zheng : 189-4831-4942 QQ 10946429072 of 14 订货信息订货信息 产品型号产品型号 PL2303XXXX封装形式：封装形式： T：SOT23 F：SOT23-5 E：SOT89-3 PO：TO-92 输出电压：输出电压： 25：2.5V 26：2.6V 50：5.0V 开关管形式：开关管形式： L：内置MOS开关管 E：外置MOS开关管丝印丝印 XXXX批号 输出电压：输出电压： 25：2.5V 26：2.6V 50：5.0V 封装形式：封装形式： E：SOT23或SOT89-3 L：SOT23-5PL2303 PFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 PuLan TechnologyPULAN TECHNOLOGY CO., LIMITEDPFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 3 of 14 封装及管脚分配封装及管脚分配 1 13 32 25 54 4ENNCVOUTLXGND1 13 32 25 54 4ENEXTVOUTLXGND1 13 32 2GNDVOUTLX3 31 12 2VOUTGNDLXEXXXLXXXEXXXPL2303LXXT (SOT23)PL2303LXXF (SOT23-5)PL2303LXXE (SOT89-3)PL2303EXXF (SOT23-5)LXXX123123GND VOUT LXPL2303LXXPO (TO-92)PFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 PuLan TechnologyPL2303PULAN TECHNOLOGY CO., LIMITEDPFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 4 of 14 管脚定义管脚定义 管脚 名称管脚 名称 产品型号、封装和管脚号产品型号、封装和管脚号 管脚管脚 类型类型 描述描述 PL2303 LXXT SOT23 PL2303 LXXF SOT23-5 PL2303 EXXF SOT23-5 PL2303 LXXE SOT89-3 PL2303 LXXPO TO-92 LX 2 5 5 3 3 输出 开关信号输出端 EXT - - 3 - - 输出 外围 MOS 管的 输出驱动端 VOUT 3 2 2 2 2 输入 输入电压 EN - 1 1 - - 输入 芯片使能端，高 电平有效 GND 1 4 4 1 1 地 电源地 NC - 3 - - - 悬空 悬空不连接 内部电路方框图内部电路方框图 PFM控制振荡器带隙基准芯片使能 控制限流比较器误差放大器 缓冲器1.24VLXEXTENGNDVOUT图 2： PL2303的内部电路方框图 PFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 PuLan TechnologyPL2303PULAN TECHNOLOGY CO., LIMITEDPFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 5 of 14 极限参数极限参数（注 1） 参数参数 符符 号号 说明说明 最小值最小值 最大值最大值 单位单位 电压 VMAX VOUT和 VLX端的最大电压值 7 V VMIN_MAX 在 EN 端的电压范围 -0.3 VOUT+0.3 V 电流 ILX_MAX LX 端最大电流 1000 mA 最大功耗 PSOT-23 SOT-23 封装最大功耗 0.25 W PSOT-23-5 SOT-23-5 封装最大功耗 0.25 W PSOT-89-3 SOT-89-3 封装最大功耗 0.5 W 温度 TA 工作温度范围 -20 85 oPPPPC TSTG 存储温度范围 -40 125 oPPPPC TSD 焊接温度范围 （时间少于 30 秒） 230 240 oPPPPC ESD VESD 静电耐压值（人体模型） 2000 V 注 1：超过上表中规定的极限参数会导致器件永久性损坏，而工作在以上极限条件下可能会影响器件的可靠性。 PFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 PuLan TechnologyPL2303PULAN TECHNOLOGY CO., LIMITEDPFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 6 of 14 电气特性电气特性 除非特别说明，TA =25oPPPPC，CIN =47uF，COUT =100uF，L1 =47uH 参数参数 符号符号 测试条件测试条件 最小值最小值 典型值典型值 最大值最大值 单位单位 电源电压电源电压 输入电压 VINMAX 0.7 VOUT V 启动电压 VSTART ILOAD =1mA VIN从 0V 到 2V 0.8 V 保持电压 VHOLD ILOAD=1mA VIN 从 2V 到 0V 0.6 V 电源电流电源电流 限流值 ILIMIT 600 800 1000 mA 无负载输入电流 IIN0 VIN =1.8V，VOUT =3.3V 15 uA 待机输入电流 IINQ 无负载，EN 为低电平 1 uA 输出电压输出电压 输出电压精度 VOUT -2.5 2.5 % EN 使能端输入使能端输入 EN“高”电压值 0.4*VOUT V EN“低”电压值 0.2 V EN“高”输入电流 0.1 uA EN“低”输入电流 -0.1 uA 振荡特性振荡特性 最高振荡频率 FMAX 300 KHz 最大占空比 DCOSC 83 % PFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 PuLan TechnologyPL2303PULAN TECHNOLOGY CO., LIMITEDPFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 7 of 14 典型曲线典型曲线 除非特别说明，TA =25oPPPPC，VOUT =3.3V，CIN =47uF，COUT =100uF，L1 =47uH00.511.522.533.5050100150200250启动电压(V)输出电流(mA)启动电压与输出电流特性曲线758085900100200300400效率(%)输出电流(mA)效率与输出电流特性曲线1.2V1.5V2.0V2.8V3.3V0510152025303540450100200300400纹波电压(mV)输出电流(mA)纹波电压与输出电流特性曲线1.5V2.8V3.3V2.0V1.2V2.963.013.063.113.163.213.263.310100200300400输出电压(V)输出电流(mA)输出电压与输出电流特性曲线1.2V1.5V2.0V2.8V3.3VPFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 PuLan TechnologyPL2303PULAN TECHNOLOGY CO., LIMITEDPFM 升压升压 DC-DC 变换器变换器 8 of 14 应用指南应用指南 工作原理工作原理 PL2303是一款 BOOST 结构、 升压型 PFM 控制模式的 DC-DC 变换器。芯片内 部包括输出电压反馈和修正网络、启动电 路、震荡电路、参考电压电路、PFM 控制 电路、过流保护电路以及功率管等。 PL2303所需的外部元件非常少，只 需要一个电感、一个肖特基二极管和输入 输出电容就可以提供 2.5V5.0V 的稳定的 低噪声输出电压。 PFM控制电路是 PL2303 的核心，该 模块根据其他模块传递的输入电压信号、 负载信号以及电流信号来控制功率管的开 关，从而达到控制电路恒压输出的作用。 在 PFM 控制系统中，固定震荡频率和脉 宽， 稳定的输出电压是根据输入-输出电压 比例以及负载情况通过削脉冲来调节在单 位时间内功率管的导通时间来实现的。 震荡电路提供基准震荡频率和固定的 脉宽。 参考电压电路提供稳定的参考电平。 并且由于采用内部的修正技术，保证了输 出电压精度达到2.5%，同时由于参考电 压经过精心的温度补偿设计考虑，使得芯 片输出电压的温度系数小于 100ppm/ oPPPPC。 高增益的误差放大器保证了在不同输入电 压和不同负载电流情况下稳定的输出电 压。 BOOST 结构 DC-DC 转换器的功率 损耗主要是电感的寄生串联电阻、肖特基 二极管的正向导通压降、功率管的导通电 阻以及控制功率管信号的驱动能力这四个 方面，当然芯片本身消耗的静态功耗在低 负载的情况下也会影响转换效率。 为了获得较高的转换效率，除了用户 选择合适的电感、 肖特基二极管和电容外， 芯片内部的功率管导通电阻也要非常小。 功率管也要求由驱动能力很强的驱动电路 驱动，保证功率管开关时的上升沿和下降沿很陡，从而大大减小了开关状态时的功 率损耗。 如上所述， 电感、 肖特基二极管会很 大程度地影响转换效率， 电容和电感会影 响输出的纹波。选择合适的电感、电容和 肖特基二极管可以获得高转换效率、低纹 波、低噪声。在讨论之前，定义： -OUTINOUTVVDV= (1) 电感选择电感选择 电感值有以下几个方面需要考虑：首 先是需要保证能够使得BOOST DC-DC在 连续电流模式能够正常工作需要的最小电 感值 LMIN： ()21 -2L MINDDRLf (2) 该公式是在连续电流模式，忽略其他 诸如寄生电阻、二极管的导通压降的情况 下推导出的，实际的值还要大一些。 其次，考虑到通过电感的电流纹波问 题，在连续电流模式下忽略寄生参数，当 电感值过小时，会造成电感上的电流纹波 过大，造成通过电感、肖特基二极管和芯 片中的功率管的最大电流过大。由于功率 管不是理想的，所以在特别大的电流时在 功率管上的功率损耗会加大， 导致整个 DC- DC 电路的转换效率降低。 第三，一般来说，不考虑效率问题， 小电感的负载能力强于大电感。但是由于 在相同负载条件下，大电感的电流纹波和 最大的电流值相对较小，所以大电感可以 使得电路在更低的输入电压下启动。（以 上均是在相同的寄生电阻条件下推导出的 结论） PL2303的工作频率高达 300KHz， 目 的是为了能够减小外部电感尺寸， PL2303 只需要 4.7uH 以上的电感就可