XL4101 datasheet

The XL4101 is a 150KHz fixed frequency PWM buck (step-down) DC/DC converter, capable of driving a 3A load with high efficiency, low ripple and excellent line and load regulation. Requiring a minimum number of external components, the regulator is simple to use and include internal frequency compensation and a fixed-frequency oscillator. ### XL4101 数据手册知识点总结 #### 一、产品概述 XL4101 是一款固定频率为 150KHz 的 PWM 降压（步降）型 DC/DC 转换器，它能够高效地驱动高达 3A 的负载，并具备低纹波和优秀的线性及负载调节特性。该转换器内部集成了频率补偿电路和固定频率振荡器，简化了设计流程，减少了外部组件的数量，易于应用。 #### 二、特点 1. **宽输入电压范围**：支持从 4.5V 至 40V 的直流输入电压。 2. **可调输出电压**：输出电压可调整范围为 1.235V 至 37V。 3. **最小压差**：最小压差仅为 1.5V，适用于低压差应用场景。 4. **固定开关频率**：固定开关频率为 150kHz，有利于减小外部滤波元件尺寸并提高效率。 5. **最大输出电流**：具备高达 3A 的恒定输出电流能力，适用于大电流负载。 6. **内置优化功率晶体管**：集成高效的功率晶体管，提高整体转换效率。 7. **优秀的线性和负载调节性能**：确保在不同工作条件下保持稳定的输出电压。 8. **内置输出恒流环路**：实现恒流充电功能，适用于电池充电等应用场景。 9. **过温保护功能**：内置过温保护机制，当芯片温度超过预设值时自动关闭，保障系统安全。 10. **电流限制功能**：内置过流保护功能，防止过载情况下的损坏。 11. **输出过压保护**：提供输出过压保护功能，进一步增强了系统的稳定性与安全性。 12. **封装形式**：采用 TO263-5L 封装，便于散热且体积紧凑。 #### 三、应用领域 - **车载充电器**：适用于汽车环境中的设备充电，如手机、平板电脑等。 - **电池充电器**：广泛应用于各种锂离子电池的充电场合，如移动电源、电动工具等。 #### 四、一般描述 XL4101 的 PWM 控制电路能够线性调节占空比从 0% 至 100%，提供了良好的灵活性。其内部补偿块的设计减少了对外部组件的需求，使得电路设计更为简洁。此外，芯片还内置了过流保护功能，进一步提高了系统的可靠性和安全性。 #### 五、引脚配置 | 引脚编号 | 引脚名称 | 描述 | | --- | --- | --- | | 1 | VIN | 输入电压供电端口，工作电压范围为 4.5V 至 40V；建议通过合适的大电容旁路至 GND，消除输入噪声。 | | 2 | SW | 功率开关输出端口，此端口为向输出供电的开关节点。 | | 3 | GND | 接地端口，注意将背面裸露的 PAD 与该引脚连接。 | | 4 | FB | 反馈端口，通过外部电阻分压网络检测输出电压并进行调节，反馈阈值电压为 1.235V。 | | 5 | CS | 输出电流检测端口，用于检测负载电流；计算公式为 Iload = 0.155V / Rcs。 | #### 六、典型应用电路示例 1. **车载充电器典型应用电路**： - 输入电压：+12V ~ 24V - 主要元器件：XL4101、输入电容 CIN(220μF/35V)、输出电容 CO(220μF/35V)、肖特基二极管 D(1N5822)、电感 L(47μH) 等。 - 应用场景：为汽车环境下的设备提供稳定高效的充电解决方案。 2. **锂离子电池充电器典型应用电路**： - 输入电压：+12V ~ 24V - 主要元器件：XL4101、输入电容 CIN(220μF/35V)、输出电容 CO(220μF/35V)、肖特基二极管 D(1N5822)、电感 L(47μH) 等。 - 应用场景：为锂离子电池提供恒流恒压充电解决方案，适用于移动电源、电动工具等领域。 #### 七、总结 XL4101 作为一款高性能的 DC/DC 转换器，在设计上充分考虑了易用性、高效性以及可靠性等方面的需求。其宽广的工作电压范围、可调输出电压、高效率等特点使其成为多种应用领域的理想选择，特别是在需要高电流输出的应用中表现出色。同时，其内置的多种保护机制也为系统的稳定运行提供了坚实的基础。