电源方案（PMIC）- EA3036C

EA3036C 是一款 3 通道 PMIC，适用于由锂电池或直流 5V 供电的应用。它内部集成三个同步降压转换器，可在轻载和重载运行时提供高效率输出。内部补偿架构使应用电路设计简单。此外，独立的使能控制方便控制上电顺序。EA3036C 采用 20 脚 QFN 3x3 封装。

项目仓库： Collection_of_Power_Module_Design/PMIC/EA3036C

主要特性

• 输入电压与控制电路电压：2.7-5.5V
• 输出电压（3 个 Buck 转换器）：0.6V-Vin
• 单路连续负载电流：1A（3 路总输出必须小于 6W）
• 固定 1.5MHz 开关频率
• 100% 全占空比输出
• 待机电流：<1uA
• 每路独立使能控制
• 内部补偿
• 逐周期电流限制
• 短路保护
• 自恢复过温（OTP）保护
• 输入过压（OVP）保护
• 采用 20 引脚 3mm x 3mm QFN 封装

典型应用电路

内部功能框图

引脚定义

引脚名称	引脚描述
VCC	内部控制电路的电源输入脚
VINx	通道 x 的电源输入脚，加 10uF MLCC 电容去耦
LXx	通道 x 内部 MOS 管开关输出，可接低通滤波电路输出更稳定电压
FBx	通道 x 的反馈脚，通过分压电路连接电压输出
ENx	使能脚，不能浮空
GNDx	通道 x 的地
AGND	模拟地
底部焊盘	散热用，需要接地

特性描述

PFM/PWM 模式

每一路 Buck 都可以运行在 PFM/PWM 模式下。如果输出电流小于 260mA（典型值），稳压器将自动进入 PFM 模式。PFM 模式下的输出电压和输出纹波高于 PWM 模式下的输出电压和输出纹波。但在轻载的情况下，PFM 比 PWM 效率高。

使能开关

EA3036C 是一款专为 IPC 应用设计的电源管理 IC，包含三路 1A 同步 Buck，可通过单独的 EN 引脚进行使能开关控制。

如果需要设定每路 Buck 的开启时间，可通过使用如下电路进行编程：

180° 相位偏移架构

为了降低输入纹波电流，EA3036C 采用了 180° 相位偏移架构。 Buck1 和 Buck3 相位相同，而 Buck2 的相位相差 180°。这样子可以减小纹波电流，从而降低 EMI。

过流保护

EA3036C 内部的三个稳压器都有自己的逐周期限流电路。当电感峰值电流超过电流限制阈值时，输出电压开始下降，直到 FB 引脚电压低于阈值，通常比参考值低 30%。一旦触发阈值，开关频率就会降低到 400KHz（典型值）。

峰值负载电流

EA3036C 的峰值负载电流能力，取决于内部 PMOS 电流限制、工作占空比（Vout/Vin）和电感值。在 Vin=5V, L=1.5uH 的条件下，输出峰值负载电流能力如下图所示：

输出电压	峰值负载电流
3.3V	1.2A
1.8V	1.5A
1.5V	1.5A
1.2V	1.5A

需要注意的是，总输出功耗必须小于 6W，以免芯片过热损坏。

热关断

如果芯片温度高于热关断阈值点，EA3036C 将自动关断。为避免工作不稳定，热关断的迟滞约为 30°C。

输出电压调节

每路稳压器的输出电压都可以通过电阻分压器（R1、R2）进行调节。输出电压由下式计算：

$$V_{OUTx}=0.6*\frac{R_1}{R_2}+0.6V$$

如果需要输出常用的电压值，则可参考下表配置分压电阻（都需要选用 1% 精度的）：

输出电压	R1	R2
3.3V	68kΩ	15kΩ
1.8V	200kΩ	100kΩ
1.5V	150kΩ	100kΩ
1.2V	100kΩ	100kΩ

输入 / 输出电容选型

输入电容用于抑制输入电压的噪声幅值，为器件提供稳定、干净的直流输入，输出电容可抑制输出电压纹波。输入和输出都可选用 MLCC 电容（低 ESR）

输入 / 输出电容器的建议型号如下：

NPM	容值	耐压	封装
C2012X5R1A106M	10uF	10V	0805
C3216X5R1A106M	10uF	10V	1206
C2012X5R1A226M	22uF	10V	0805
C3216X5R1A226M	22uF	10V	1206

输出电感选型

输出电感的选择，主要取决于通过电感的纹波电流量 $\Delta I_L$。$\Delta I_L$ 越大，输出电压纹波和损耗也会越大。虽然小电感可节省成本和空间，但较大的电感值可以获得更小的 $\Delta I_L$，带来更小的输出电压纹波和损耗。电感取值的计算公式：

$$L=\frac{V_{PWR}-V_{OUT}}{\Delta I_L*F_{SW}}*\frac{V_{OUT}}{V_{PWR}}$$

对于大多数应用场景，EA3036C 可选用 1.0~2.2uH 的电感。

功耗

EA3036C 的总功耗不应超过 6W，计算公式如下：

$$P_{D(total)}=\Sigma (V_{OUTx}*I_{OUTx})$$

Layout 参考

PMIC 的 Layout 需要讲究。可参照以下建议以获得最高性能：

• 建议使用 4 层 PCB 布局，将 LX 平面和输出平面放在顶层，将 VIN 平面放在内层。
• 顶层输入 / 输出贴片电容的接地脚应该打过孔连接到内层地和底层地。
• AGND 应通过过孔直接连接到内部地层。
• 尽量加宽大电流路径走线。
• 将输入电容尽可能靠近 VINx 引脚放置，以减少噪声干扰。
• 使反馈路径（从 VOUTx 到 FBx）远离噪声节点（例如 LXx）。 LXx 是一个高电流噪声节点。使用短而宽的走线完成布局。
• 芯片底部焊盘需要打多个孔到内层和底层地，用以散热。

参考与致谢

• EA3036C

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