产品中心

联系我们

全国统一服务电话

电话：

029-88227123

产品中心

PRODUCT CENTER

网页首页 ꄲ 产品中心

您所在的位置：

全国产化负载点电源系列

塑封低高度

塑封

넳 넲

产品介绍

返回列表

ꄴ前一个：全国产化微电路模块DCDC变换器系列

ꄲ后一个：全国产化多路组合电源系列

HM4644TF-P/ HM4644TF-PS型负载点电源

一、概述

HM4644TF-P/ HM4644TF-PS是一款独立四通道4A降压型DC/DC微模块电源，采用塑封两种外形结构，可满足全温区工作要求，工作环境温度为-55℃～+125℃。

输入电压范围为4V～14V,输出电压范围为0.6V～5.5V,可提供四路4A电流，四通道并联使用时，可提供单路16A电流。

二、特性简述

●四通道4A降压型开关稳压器

●宽输入电压范围：4V～14V

●输出电压范围：0.6V至5.5V

●频率：1MHz

●软启动，输出电压跟踪

●电流模式控制、快速瞬态响应

●可多路输出或者并联阵列输出，最大可输出16A电流

●内部温度检测二极管输出

●外部频率同步

●最大外形尺寸及工作温度范围

电路型号	封装尺寸	质量等级	工作温度
HM4644TF-P	15mm×9mm×5.10mm BGA77	军品级	-55℃ ～125℃
HM4644TF-PS	15mm×9mm×2.506mm BGA77	军品级	-55℃ ～125℃
HM4644TF-PI	15mm×9mm×5.10mm BGA77	工业级	-40℃ ～85℃
HM4644TF-PSI	15mm×9mm×2.506mm BGA77	工业级	-40℃ ～85℃

三、引用文件

GJB2438B-2017 混合集成电路通用规范

GJB548C-2021 微电子器件试验方法和程序

GJB360B-2009 电子及电气元件试验方法

GJB7677-2012 球栅阵列（BGA）试验方法

四、绝对最大额定值

VIN、SVIN、RUN（每通道）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．0.3V～15V

VOUT（每通道）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． -0.3V～SVIN或6V

INTVcc（每通道）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． -0.3V～4V

PGOOD、MODE、TRACE/SS、FB（每通道）．．．．．．．．．．-0.3V～INTVcc

CLOCKIN、CLOCKOUT（每通道）．．．．．．．．．．．．．．．．．． -0.3V～INTVcc

工作环境温度范围．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． -55℃ ～125℃

贮存温度范围．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．-65℃ ～150℃

封装体峰值温度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．+245℃±5℃

四、外形尺寸

图1 外形尺寸

符号	塑封外形尺寸（mm） HM4644TF-P			塑封外形尺寸（mm） HM4644TF-PS
符号	最小值	标称值	最大值	最小值	标称值	最大值
A	4.81	5.01	5.21	2.306	2.506	2.706
A1	0.496	0.596	0.696	0.496	0.596	0.696
A2	4.31	4.41	4.51	1.87	1.91	1.99
b	0.61	0.76	0.91	0.61	0.76	0.91
D	-	15.00	-	-	15.00	-
E	-	9.00	-	-	9.00	-
e	-	1.27	-	-	1.27	-
F	-	12.70	-	-	12.70	-
G	-	7.62	-	-	7.62	-

表1 外形尺寸

五、引出端排列

图2 引脚排列

表2 管脚定义

	1	2	3	4	5	6	7
A	VOUT1	VOUT1	VOUT1	GND	GND	TRACK/SS1	FB1
B	GND	GND	VIN1	VIN1	SVIN1	MODE1	COMP1
C	VOUT2	PGOOD2	PGOOD1	INTVCC1	GND	RUN1	CLKIN
D	VOUT2	VOUT2	GND	GND	GND	TRACK/SS2	FB2
E	GND	GND	VIN2	VIN2	SVIN2	MODE2	COMP2
F	VOUT3	PGOOD3	TEMP	INTVCC2	GND	RUN2	SGND
G	VOUT3	VOUT3	GND	GND	GND	TRACK/SS3	FB3
H	GND	GND	VIN3	VIN3	SVIN3	MODE3	COMP3
J	VOUT4	PGOOD4	CLKOUT	INTVCC3	GND	RUN3	FB4
K	VOUT4	VOUT4	GND	GND	INTVCC4	TRACK/SS4	RUN4
L	GND	GND	VIN4	VIN4	SVIN4	MODE4	COMP4

六、引脚功能

表3 引脚功能

名称及坐标点	功能	说明
VOUT1 (A1,A2,A3) VOUT2 (C1,D1,D2) VOUT3 (F1,G1,G2) VOUT4 (J1,K1,K2)	电源输出引脚（四路）	VOUT与GND间就近安装滤波电容。
GND (A4-A5,B1-B2,C5, D3-D5,E1-E2,F5,G3-G5, H1-H2,J5,K3-K4,L1-L2)	功率地引出端	输入和输出功率回路地。
VIN1 (B3,B4), VIN2 (E3,E4) VIN3 (H3,H4), VIN4 (L3,L4)	电源输入端	VIN与GND间就近安装滤波电容。
PGOOD1,PGOOD2 PGOOD3,PGOOD4 (C3,C2,F2,J2)	输出良好指示端	当FB端电压超出基准值（0.6V）的±10%时，该端子输出被拉至低电平。
CLKOUT (J3)	时钟输出端	CLKOUT相对于CLKIN的相位设置为180°，CLKOUT的峰峰幅值为INTVCC-GND；RUN4高电平有效。
名称及坐标点	功能	说明
INTVCC1,INTVCC2,INTVCC3, INTVCC4（C4,F4,J4,K5）	内部3.6V稳压器输出端	模块内部控制及驱动电路供电。每个端子内部与GND去耦（1µF低ESR陶瓷电容）。
SVIN1,SVIN2,SVIN3,SVIN4 （B5,E5,H5,L5）	稳压器供电输入端	内部3.6V稳压器的电压输入端；VIN通过RC滤波后接至SVIN、或者直连。采用外置辅助供电时，供电电压值不小于4V且大于输出电压。
TRACK/SS1,TRACK/SS2 TRACK/SS3,TRACK/SS4 （A6,D6,G6,K6）	输出电压排序及软启动端	该端子源出2.5µA电流；可用于四路输出的电压排序（比例或同步）、也可设置独立的软启动时间。多相并联时TRACK/SS互连。
MODE1,MODE2,MODE3,MODE4 （B6,E6,H6,L6）	开关模式选择端	该端子连接INTVCC实现连续电流（CCM）模式、连接GND实现断续电流（DCM）模式。禁止悬空！
RUN1,RUN2,RUN3,RUN4 （C6,F6,J6,K7）	使能控制端	端子电压高于开启门限时输出开启、低于关断门限时输出关闭。多相并联时RUN互连。
FB1,FB2,FB3,FB4 （A7,D7,G7,J7）	误差放大器反向输入端	内部0.5%精度的60.4kΩ电阻连接至VOUT；在FB和GND引脚之间连接一个电阻设置输出电压。多相并联时FB互连。
COMP1,COMP2,COMP3,COMP4 (B7,E7,H7,L7)	电流控制门限和误差放大器补偿端	电流门限控制及误差放大器补偿；已内部补偿。多相并联时COMP互连。
CLKIN (C7)	外同步信号输入端	内部20kΩ连接SGND。通道1受CLKIN信号的上升沿触发同步，通道2、通道3和通道4按照设定的相移与CLKIN信号上升沿同步。
SGND (F7)	信号地	所有模拟和低功率电路回路地，与COUT功率地（GND）单点连接。
TEMP (F3)	温度检测输出端	外接电阻RT至VIN（RT=VIN/100μA），温度系数-2 mV/℃。测量该端子某温度下电压值VT、实时温度计算：T=（1200-VT）/2-273 ℃。

七、电特性

表4 电特性

特性	符号	条件（除非另有规定） -55℃≤TC≤+125℃	组别	极限值			单位
特性	符号	条件（除非另有规定） -55℃≤TC≤+125℃	组别	最小	典型	最大	单位
输出电压	VOUT1～VOUT4	MODE=INTVCC，IOUT=4A， VIN=5V/VIN=12V	1,3	1.40	1.50	1.54	V
输出电压	VOUT1～VOUT4	MODE=INTVCC，IOUT=2A VIN=5V/VIN=12V	2	1.40	1.50	1.54	V
输出电流	IOUT1～IOUT4	VIN=5V/VIN=12V	1,3	0	-	4	A
输出电流	IOUT1～IOUT4	VIN=5V/VIN=12V	2	0	-	2	A
输出纹波	VPP1～VPP4	带宽≤20MHz，IOUT=0～4A， VIN=5V/VIN=l2V ，VOUT=1.5V	1,3	0	30	50	mV
输出纹波	VPP1～VPP4	带宽≤20MHz，IOUT=0～2A， VIN=5V/VIN=l2V ，VOUT=1.5V	2	0	30	50	mV
电压调整率	SV1～SV4	VOUT=1.5V，IOUT=0A，VIN=5V～12V	1,2,3	-	-	1.5	%
负载调整率	SI1～SI4	VOUT=1.5V，IOUT=0～4A， VIN=5V/VIN=l2V	1,3	-	-	2	%
负载调整率	SI1～SI4	VOUT=1.5V，IOUT=0～2A， VIN=5V/VIN=l2V	2	-	-	2	%
效率f	η1～η4	IOUT=4A，VIN=5V/VIN=l2V	1,3	68	75	-	%
效率f	η1～η4	IOUT=2A，VIN=5V/VIN=l2V	2	77	81	-	%
RUN功能	VOUT1～VOUT4	TA=25℃，VIN=l2V，IOUT=0， RUN1～RUN4接入12V电平	7	1.46	1.50	1.54	V
PGOOD功能	VPGOOD1～VPGOOD4	TA=25℃，VIN=l2V， IOUT=0，PGOOD与IVTVCC接100KΩ电阻，VOUT与典型值相差不超过±10%时	7	3.10	3.50	3.60	V
输入过压保护c	VIN	VOUT=1.5V，IOUT=1A	1	21	23	25	V
输入欠压保护c	VIN	VOUT=1.5V，IOUT=1A	1	2.8	3.4	4	V
开关频率c	fs	IOUT=0～2A	4	0.7	-	1.3	MHz
负载瞬变时输出电压变化（峰值）d	VLT	IOUT：0%→50%负载或 50%→100%负载 VIN=l2V， COUT=47uF，VOUT=1.5V	4	-	160	320	mV
负载瞬变时输出电压的恢复时间d	tLT	IOUT：0%→50%负载或 50%→100%负载 VIN=l2V， COUT=47uF，VOUT=1.5V	4	-	40	100	μs
启动过冲d	VTO	IOUT=0～4A，VIN=l2V, VOUT=1.5V COUT=47uF ，C/SS=0.01uF	4	-	30	100	mV
启动延迟d	td	IOUT=0～4A，VIN=l2V, VOUT=1.5V COUT=47uF, CSS=0.1uF	4	-	23	50	ms
启动延迟d	td	IOUT=0～4A，VIN=l2V, VOUT=1.5V COUT=47uF，CSS=0.01uF	4	-	2.5	10	ms
输出过流门限d	IOUTPK	VIN=l2V, VOUT=1.5V COUT=47uF	4	4	-	7	A
使能端开启门限电压d	VRUN	VIN=l2V, VOUT=1.5V COUT=47uF	1	1.10	1.25	1.30	V
注：a.因产品的引出脚采用BGA特殊方式引出，且工作电流较大，产品在采用非焊接方式测试（点触式测试工装方式测试）时，不排除因测试夹具接触不良或接触电阻大而导致的产品的指标如效率等测试超出。 b.详细测试条件按附录A测试方法； c.该参数仅在初次鉴定和工艺设计更改时进行常温测试，仅对第一路进行考核（其余各路空载），且只抽测3只； d.该参数仅在初次鉴定和工艺设计更改时进行常温测试，仅对第一路进行考核（其余各路空载），且只抽测3只； e.模块具有输出过流保护功能、短路保护功能、过热保护功能、使能控制功能等功能性参数具体使用方法见附录A，为设计保证，鉴定检验不要求捡测。用户需要验证功能时方可进行系统板级常温测试，具体测试方法见附录A测试方法。 f.1，3组别规定对每通道单独加载测试； 2组别规定对四通道同时加载测试。

八、功能描述

HM4644TF-P是一款4路输出的独立非隔离开关模式DC/DC降压稳压器，输入电压范围4.0V～16V，每一路最大输出持续电流为4A（峰值电流5A），可并联输出高达16A。通过一个外部电阻提供0.6V至5.5V的精确调节输出电压。HM4644TF-P集成了控制器、功率MOSFET、功率电感和其他元件。典型的开关频率设置为1MHz。稳压器可以从外部同步到800KHz至1.2MHz的时钟。HM4644TF-P模块通过电流模式控制和内部反馈环路补偿，具有足够的稳定余量和良好的瞬态性能。

HM4644TF-P的电流模式控制可以将任何单独的调节通道并联，并准确地共享电流。由于每两个调节通道之间有一个内置的时钟交错，HM4644TF-P可以很容易地采用2+2、3+1或4通道并行操作，这在FPGA等多轨电源应用中非常灵活。此外， HM4644TF-P 通过CLKIN和CLKOUT引脚提供外部时钟输入和时钟输出功能，用于频率同步或多相位的多个器件，允许多达8个相位的级联同时运行。RUN引脚拉低到1.1V以下时，控制器进入关机状态，关闭两个功率MOS和大部分内部控制电路。在轻负载状态下通过把MODE引脚设置为SGND可以启动断续模式（DCM），提高轻负载运行的转换效率。

1. VIN 到 VOUT 的降压比率

在给定的输入电压下，最大的VIN和VOUT的压降比是有限制的。由于每个调节器的最小关闭时间和最小开启时间限制，最小关断时间限制规定了一个最大占空比，可以计算为：

Dmax = 1 − toff(min) ×FSW

其中：toff(min)是最小的关闭时间，典型值为90ns。FSW是开关频率。

最小导通时间限制规定了转换器的最小占空比，可计算为：

Dmin = 1 − ton(min) × FSW

其中: ton(min)为最小导通时间，典型值为60ns。

在超过最小占空比的情况下，输出电压仍保持调节状态，单开关频率会下降，建议使用时不超出最小占空比。

2. 输出电压设置

控制器内部参考电压0.6V。通过60.4kΩ的内部反馈电阻将每通道的VOUT引脚连接到对应的FB引脚。从FB引脚到SGND增加一个电阻RFB，对输出电压进行设置。使输出电压VOUT值在0.6V～5.5V之间进行任意设定。输出电压VOUT与RFB的关系为：

单通道（4A）独立工作适用：

两通道（8A）并联工作适用：

N通道（N×4A）并联工作适用：

典型输出电压调整RFB的参考值见表2。

表2 RFB的参考值

3. 工作模式

在轻负载电流、高效率的应用中，通过将MODE引脚连接到SGND使能断续模式(DCM)。在低输出纹波、高负载电流的的应用中，通过将MODE引脚与INTVCC连接启动连续模式（CCM）。

4. 工作频率

HM4644TF-P默认的工作频率在内部设置为 1MHz。一般不需要再进行额外的调整。如果应用需要1MHz以外的任何工作频率，稳压器可以从外部同步到800kHZ至 1.2MHz的时钟。

5. 频率同步和时钟输入

该电源模块内部有一个锁相环，由压控振荡器和鉴相器组成。内部顶部MOSFET 的开启都被锁定在同一个外部时钟的上升沿。外部时钟频率范围须在1MHz设定频率的±20%以内。脉冲检测电路用于检测CLKIN引脚上的时钟，以打开锁相环。时钟的脉冲宽度必须至少是400ns，时钟电平须高于2V，时钟低电平必须低于0.3V。在调节器的启动过程中，锁相环功能被禁用。

6. 多通道并行操作

对于需要超过4A输出电流的负载，HM4644TF-P 的多个稳压器通道可以很容易地并联，以提供更多的输出电流，而不会增加输入和输出电压的纹波。HM4644TF-P 在四个调节通道中的每两个通道之间都有预设的相移，适合采用 2+2、3+1 或 4 通道并联操作。表2给出了调节通道之间的相位差。

表 2.不同通道之间相位的差异

多相电源可减少输入和输出电容中的纹波电流量，降低输出纹波。HM4644TF-P 是电流模式控制的器件，并联模式下能做到很好的均流。每个并联通道的 RUN、 TRACK/SS、FB 和 COMP 引脚分别连接在一起。

7. 软启动和输出电压追踪

TRACK/SS 引脚软启动每个调节通道或跟踪它到一个不同的电源。通过一个 2.5uA的电流源将外部软启动电容充到 INTVCC电压。当TRACK/SS 电压低于0.6V，它将替代内部 0.6V参考电压来控制输出电压。软起动时间可以计算为：

其中： CSS是TRACK/SS引脚上的电容。

在软启动过程中，电流折返和强制连续模式被禁用。输出电压跟踪也可以通过每个调节通道的TRACK/SS引脚在外部进行编程。推荐使用4.7nF电容，软起动时间为1mS。

8. 电源输出正常指示（PGOOD）

PGOOD引脚是开漏引脚，用于监测对应通道的输出电压是否正常。当输出电压超出设置电压值±10%时，则该引脚拉至低电平。

9. 环路稳定性补偿

HM4644TF-P 模块每个调节通道的内部环路已补偿，可在VOUT和FB引脚之间增加一个10pF～15pF电容提升相位裕度。

10. 启动使能端

将每个调节通道的RUN引脚拉低至GND，稳压器进入关机状态，关闭两个功率 MOSFET和大部分内部控制电路。把RUN引脚拉高1.2V以上将开启整个稳压器通道。

11. 过温保护

内部过温保护装置监测模块的结点温度。如果结点温度达到约165℃，电源开关将被关闭，直到温度下降约15℃左右。

12. 低输入电压应用

HM4644TF-P模块的每个稳压器通道都有一个单独的SVIN引脚，它可以在低至 2.375V的输入电压下工作，SVIN引脚是稳压器控制电路的电源输入。而VIN引脚是电源输入，直接连接到顶部MOSFET的漏极。在大多数输入电压范围为4V至16V的应用中，将SVIN引脚直接连接到每个稳压器通道的VIN引脚。可以在SVIN和 VIN地之间放置一个由电阻(1Ω至10Ω) 组成的可选滤波器，以获得额外的抗噪能力。在低输入电压(2.75V至4V)的应用中，或者为了减少内部偏置LDO的功率损耗，可将SVIN连接到高于4V的外部电压。

九、典型应用图