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c o m p a c t 6 0 0 m a , 3 m h z , s t e p - d o w n c o n v e r t e r w i t h o u t p u t d i s c h a r g e d a t a s h e e t a d p 2 1 0 9 r e v . b i n f o r m a t i o n f u r n i s h e d b y a n a l o g d e v i c e s i s b e l i e v e d t o b e a c c u r a t e a n d r e l i a b l e . h o w e v e r , n o r e s p o n s i b i l i t y i s a s s u m e d b y a n a l o g d e v i c e s f o r i t s u s e , n o r f o r a n y i n f r i n g e m e n t s o f p a t e n t s o r o t h e r r i g h t s o f t h i r d p a r t i e s t h a t m a y r e s u l t f r o m i t s u s e . s p e c i f i c a t i o n s s u b j e c t t o c h a n g e w i t h o u t n o t i c e . n o l i c e n s e i s g r a n t e d b y i m p l i c a t i o n o r o t h e r w i s e u n d e r a n y p a t e n t o r p a t e n t r i g h t s o f a n a l o g d e v i c e s . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . o n e t e c h n o l o g y w a y , p . o . b o x 9 1 0 6 , n o r w o o d , m a 0 2 0 6 2 - 9 1 0 6 , u . s . a . t e l : 7 8 1 . 3 2 9 . 4 7 0 0 w w w . a n a l o g . c o m f a x : 7 8 1 . 4 6 1 . 3 1 1 3 ? 2 0 0 9 ? 2 0 1 2 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . f e a t u r e s p e a k e f f i c i e n c y : 9 5 % d i s c h a r g e s w i t c h f u n c t i o n f i x e d f r e q u e n c y o p e r a t i o n : 3 m h z t y p i c a l q u i e s c e n t c u r r e n t : 1 8 a m a x i m u m l o a d c u r r e n t : 6 0 0 m a i n p u t v o l t a g e : 2 . 3 v t o 5 . 5 v u s e s t i n y m u l t i l a y e r i n d u c t o r s a n d c a p a c i t o r s c u r r e n t m o d e a r c h i t e c t u r e f o r f a s t l o a d a n d l i n e t r a n s i e n t r e s p o n s e 1 0 0 % d u t y - c y c l e l o w d r o p o u t m o d e i n t e r n a l s y n c h r o n o u s r e c t i f i e r i n t e r n a l c o m p e n s a t i o n i n t e r n a l s o f t s t a r t c u r r e n t o v e r l o a d p r o t e c t i o n t h e r m a l s h u t d o w n p r o t e c t i o n s h u t d o w n s u p p l y c u r r e n t : 0 . 2 a 5 - b a l l w l c s p s u p p o r t e d b y a d i s i m p o w e r ? d e s i g n t o o l a p p l i c a t i o n s p d a s a n d p a l m t o p c o m p u t e r s w i r e l e s s h a n d s e t s d i g i t a l a u d i o , p o r t a b l e m e d i a p l a y e r s d i g i t a l c a m e r a s , g p s n a v i g a t i o n u n i t s g e n e r a l d e s c r i p t i o n t h e a d p 2 1 0 9 i s a h i g h e f f i c i e n c y , l o w q u i e s c e n t c u r r e n t s t e p - d o w n d c - t o - d c c o n v e r t e r w i t h a n i n t e r n a l d i s c h a r g e s w i t c h t h a t a l l o w s a u t o m a t i c d i s c h a r g e o f t h e o u t p u t c a p a c i t o r i n a n u l t r a - s m a l l 5 - b a l l w l c s p p a c k a g e . t h e t o t a l s o l u t i o n r e q u i r e s o n l y t h r e e t i n y e x t e r n a l c o m p o n e n t s . i t u s e s a p r o p r i e t a r y h i g h s p e e d c u r r e n t m o d e a n d c o n s t a n t f r e q u e n c y p u l s e - w i d t h m o d u l a t i o n ( p w m ) c o n t r o l s c h e m e f o r e x c e l l e n t s t a b i l i t y , a n d t r a n s i e n t r e s p o n s e . t o e n s u r e t h e l o n g e s t b a t t e r y l i f e i n p o r t a b l e a p p l i c a t i o n s , t h e a d p 2 1 0 9 h a s a p o w e r s a v e m o d e t h a t r e d u c e s t h e s w i t c h i n g f r e q u e n c y u n d e r l i g h t l o a d c o n d i t i o n s . t h e a d p 2 1 0 9 r u n s o n i n p u t v o l t a g e s o f 2 . 3 v t o 5 . 5 v , w h i c h a l l o w f o r s i n g l e l i t h i u m o r l i t h i u m p o l y m e r c e l l , m u l t i p l e a l k a l i n e o r n i m h c e l l s , p c m c i a , u s b , a n d o t h e r s t a n d a r d p o w e r s o u r c e s . t h e m a x i m u m l o a d c u r r e n t o f 6 0 0 m a i s a c h i e v a b l e a c r o s s t h e i n p u t v o l t a g e r a n g e . t h e a d p 2 1 0 9 i s a v a i l a b l e i n f i x e d o u t p u t v o l t a g e s o f 1 . 8 v , 1 . 5 v , 1 . 2 v , a n d 1 . 0 v . a l l v e r s i o n s i n c l u d e a n i n t e r n a l p o w e r s w i t c h a n d s y n c h r o n o u s r e c t i f i e r f o r m i n i m a l e x t e r n a l p a r t c o u n t a n d h i g h e f f i c i e n c y . t h e a d p 2 1 0 9 h a s a n i n t e r n a l s o f t s t a r t a n d i n t e r n a l c o m p e n s a t i o n . d u r i n g l o g i c - c o n t r o l l e d s h u t d o w n , t h e i n p u t i s d i s c o n n e c t e d f r o m t h e o u t p u t a n d t h e a d p 2 1 0 9 d r a w s l e s s t h a n 1 a f r o m t h e i n p u t s o u r c e . o t h e r k e y f e a t u r e s i n c l u d e u n d e r v o l t a g e l o c k o u t t o p r e v e n t d e e p b a t t e r y d i s c h a r g e a n d s o f t s t a r t t o p r e v e n t i n p u t c u r r e n t o v e r s h o o t a t s t a r t u p . t h e a d p 2 1 0 9 i s a v a i l a b l e i n a 5 - b a l l w l c s p . a s i m i l a r c o n v e r t e r , t h e a d p 2 1 0 8 , p r o v i d e s t h e s a m e f e a t u r e s a n d o p e r a t i o n s a s t h e a d p 2 1 0 9 w i t h o u t t h e d i s c h a r g e s w i t c h a n d i s a v a i l a b l e i n b o t h w l c s p a n d t s o t p a c k a g e s w i t h a d d i t i o n a l o u t p u t v o l t a g e s . t y p i c a l a p p l i c a t i o n s c i r c u i t 0 7 9 6 4 - 0 0 1 1 . 0 v t o 1 . 8 v 1 0 f 1 h 4 . 7 f 2 . 3 v t o 5 . 5 v o n o f f a d p 2 1 0 9 g n d v i n e n s w f b f i g u r e 1 .
a d p 2 1 0 9 d a t a s h e e t r e v . b | p a g e 2 o f 1 6 t a b l e o f c o n t e n t s f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 a p p l i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g e n e r a l d e s c r i p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 t y p i c a l a p p l i c a t i o n s c i r c u i t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 r e v i s i o n h i s t o r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 i n p u t a n d o u t p u t c a p a c i t o r , r e c o m m e n d e d s p e c i f i c a t i o n s . . 3 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 t h e r m a l r e s i s t a n c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 e s d c a u t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 t h e o r y o f o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 c o n t r o l s c h e m e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 p w m m o d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 p o w e r s a v e m o d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 e n a b l e / s h u t d o w n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 d i s c h a r g e s w i t c h . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 s h o r t - c i r c u i t p r o t e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 u n d e r v o l t a g e l o c k o u t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 t h e r m a l p r o t e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 s o f t s t a r t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 c u r r e n t l i m i t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 1 0 0 % d u t y o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 a p p l i c a t i o n s i n f o r m a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 a d i s i m p o w e r d e s i g n t o o l . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 e x t e r n a l c o m p o n e n t s e l e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 t h e r m a l c o n s i d e r a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 p c b l a y o u t g u i d e l i n e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3 e v a l u a t i o n b o a r d . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 r e v i s i o n h i s t o r y 7 / 1 2 ? r e v . a t o r e v b c h a n g e s t o f e a t u r e s s e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 a d d e d a d i s i m p o w e r d e s i g n t o o l s e c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 4 / 1 0 ? r e v . 0 t o r e v . a c h a n g e s t o o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 4 / 0 9 ? r e v i s i o n 0 : i n i t i a l v e r s i o n
d a t a s h e e t a d p 2 1 0 9 r e v . b | p a g e 3 o f 1 6 s p e c i f i c a t i o n s v i n = 3 . 6 v , v o u t = 1 . 8 v , t j = 4 0 c t o + 1 2 5 c f o r m i n i m u m / m a x i m u m s p e c i f i c a t i o n s , a n d t a = 2 5 c f o r t y p i c a l s p e c i f i c a t i o n s , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . 1 t a b l e 1 . p a r a m e t e r s c o n d i t i o n s m i n t y p m a x u n i t i n p u t c h a r a c t e r i s t i c s i n p u t v o l t a g e r a n g e 2 . 3 5 . 5 v u n d e r v o l t a g e l o c k o u t t h r e s h o l d v i n r i s i n g 2 . 3 v v i n f a l l i n g 2 . 0 5 2 . 1 5 2 . 2 5 v o u t p u t c h a r a c t e r i s t i c s o u t p u t v o l t a g e a c c u r a c y p w m m o d e 2 + 2 % v i n = 2 . 3 v t o 5 . 5 v , p w m m o d e 2 . 5 + 2 . 5 % p o w e r s a v e m o d e t o p w m c u r r e n t t h r e s h o l d 8 5 m a p w m t o p o w e r s a v e m o d e c u r r e n t t h r e s h o l d 8 0 m a i n p u t c u r r e n t c h a r a c t e r i s t i c s d c o p e r a t i n g c u r r e n t i l o a d = 0 m a , d e v i c e n o t s w i t c h i n g 1 8 3 0 a s h u t d o w n c u r r e n t e n = 0 v , t a = t j = 4 0 c t o + 8 5 c 0 . 2 1 . 0 a s w c h a r a c t e r i s t i c s s w o n r e s i s t a n c e p f e t 3 2 0 m n f e t 3 0 0 m c u r r e n t l i m i t p f e t s w i t c h p e a k c u r r e n t l i m i t 1 1 0 0 1 3 0 0 1 5 0 0 m a d i s c h a r g e s w r e s i s t a n c e v o u t = 1 . 0 v 1 5 0 e n a b l e c h a r a c t e r i s t i c s e n i n p u t h i g h t h r e s h o l d 1 . 2 v e n i n p u t l o w t h r e s h o l d 0 . 4 v e n i n p u t l e a k a g e c u r r e n t e n = 0 v , 3 . 6 v 1 0 + 1 a o s c i l l a t o r f r e q u e n c y i l o a d = 2 0 0 m a 2 . 5 3 . 0 3 . 5 m h z s t a r t - u p t i m e 5 5 0 s t h e r m a l c h a r a c t e r i s t i c s t h e r m a l s h u t d o w n t h r e s h o l d 1 5 0 c t h e r m a l s h u t d o w n h y s t e r e s i s 2 0 c 1 a l l l i m i t s a t t e m p e r a t u r e e x t r e m e s a r e g u a r a n t e e d v i a c o r r e l a t i o n u s i n g s t a n d a r d s t a t i s t i c a l q u a l i t y c o n t r o l ( s q c ) . i n p u t a n d o u t p u t c a p a c i t o r , r e c o m m e n d e d s p e c i f i c a t i o n s t a b l e 2 . p a r a m e t e r s y m b o l c o n d i t i o n s m i n t y p m a x u n i t m i n i m u m i n p u t a n d o u t p u t c a p a c i t a n c e c m i n t a = 4 0 c t o + 1 2 5 c 4 . 7 f m i n i m u m a n d m a x i m u m i n d u c t a n c e l t a = 4 0 c t o + 1 2 5 c 0 . 3 3 . 0 h
a d p 2 1 0 9 d a t a s h e e t r e v . b | p a g e 4 o f 1 6 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s t a b l e 3 . p a r a m e t e r r a t i n g v i n , e n 0 . 4 v t o + 6 . 5 v f b , s w t o g n d 1 . 0 v t o ( v i n + 0 . 2 v ) o p e r a t i n g a m b i e n t t e m p e r a t u r e r a n g e 4 0 c t o + 8 5 c o p e r a t i n g j u n c t i o n t e m p e r a t u r e r a n g e 4 0 c t o + 1 2 5 c s t o r a g e t e m p e r a t u r e r a n g e 6 5 c t o + 1 5 0 c l e a d t e m p e r a t u r e r a n g e 6 5 c t o + 1 5 0 c s o l d e r i n g c o n d i t i o n s j e d e c j - s t d - 0 2 0 s t r e s s e s a b o v e t h o s e l i s t e d u n d e r a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s m a y c a u s e p e r m a n e n t d a m a g e t o t h e d e v i c e . t h i s i s a s t r e s s r a t i n g o n l y ; f u n c t i o n a l o p e r a t i o n o f t h e d e v i c e a t t h e s e o r a n y o t h e r c o n d i t i o n s a b o v e t h o s e i n d i c a t e d i n t h e o p e r a t i o n a l s e c t i o n o f t h i s s p e c i f i c a t i o n i s n o t i m p l i e d . e x p o s u r e t o a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g c o n d i t i o n s f o r e x t e n d e d p e r i o d s m a y a f f e c t d e v i c e r e l i a b i l i t y . a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s a p p l y i n d i v i d u a l l y o n l y , n o t i n c o m b i n a t i o n . u n l e s s o t h e r w i s e s p e c i f i e d , a l l o t h e r v o l t a g e s a r e r e f e r e n c e d t o g n d . t h e a d p 2 1 0 9 c a n b e d a m a g e d w h e n t h e j u n c t i o n t e m p e r a t u r e l i m i t s a r e e x c e e d e d . m o n i t o r i n g a m b i e n t t e m p e r a t u r e d o e s n o t g u a r a n t e e t h a t t h e j u n c t i o n t e m p e r a t u r e ( t j ) i s w i t h i n t h e s p e c i f i e d t e m p e r a t u r e l i m i t s . i n a p p l i c a t i o n s w i t h h i g h p o w e r d i s s i p a t i o n a n d p o o r t h e r m a l r e s i s t a n c e , t h e m a x i m u m a m b i e n t t e m p e r a - t u r e m a y h a v e t o b e d e r a t e d . i n a p p l i c a t i o n s w i t h m o d e r a t e p o w e r d i s s i p a t i o n a n d l o w p c b t h e r m a l r e s i s t a n c e , t h e m a x - i m u m a m b i e n t t e m p e r a t u r e c a n e x c e e d t h e m a x i m u m l i m i t a s l o n g a s t j i s w i t h i n s p e c i f i c a t i o n l i m i t s . t j o f t h e d e v i c e i s d e p e n d e n t o n t h e a m b i e n t t e m p e r a t u r e ( t a ) o f t h e d e v i c e , t h e p o w e r d i s s i p a t i o n ( p d ) o f t h e d e v i c e , a n d t h e j u n c t i o n - t o - a m b i e n t t h e r m a l r e s i s t a n c e ( j a ) o f t h e p a c k a g e . m a x i m u m t j i s c a l c u l a t e d f r o m t a a n d p d u s i n g t h e f o l l o w i n g f o r m u l a : t j = t a + ( p d j a ) t h e r m a l r e s i s t a n c e j a i s s p e c i f i e d f o r a d e v i c e m o u n t e d o n a j e d e c 2 s 2 p p c b . t a b l e 4 . t h e r m a l r e s i s t a n c e p a c k a g e t y p e j a u n i t 5 - b a l l w l c s p 1 0 5 c / w e s d c a u t i o n
d a t a s h e e t a d p 2 1 0 9 r e v . b | p a g e 5 o f 1 6 p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s v i n g n d s w e n f b t o p v i e w ( b a l l s i d e d o w n ) n o t t o s c a l e 0 7 9 6 4 - 0 0 3 1 a bc 2 b a l l a 1 i n d i c a t o r f i g u r e 2 . p i n c o n f i g u r a t i o n t a b l e 5 . p i n f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s p i n n o . m n e m o n i c d e s c r i p t i o n a 1 v i n p o w e r s o u r c e i n p u t . v i n i s t h e s o u r c e o f t h e p f e t h i g h - s i d e s w i t c h . b y p a s s v i n t o g n d w i t h a 2 . 2 f o r g r e a t e r c a p a c i t o r a s c l o s e t o t h e a d p 2 1 0 9 a s p o s s i b l e . a 2 g n d g r o u n d . c o n n e c t a l l t h e i n p u t a n d o u t p u t c a p a c i t o r s t o g n d . b s w s w i t c h n o d e o u t p u t . s w i s t h e d r a i n o f t h e p f e t s w i t c h a n d n f e t s y n c h r o n o u s r e c t i f i e r . c 1 e n e n a b l e i n p u t . d r i v e e n h i g h t o t u r n o n t h e a d p 2 1 0 9 . d r i v e e n l o w t o t u r n i t o f f a n d r e d u c e t h e i n p u t c u r r e n t t o 0 . 1 a . c 2 f b f e e d b a c k i n p u t o f t h e e r r o r a m p l i f i e r . c o n n e c t f b t o t h e o u t p u t o f t h e s w i t c h i n g r e g u l a t o r .
a d p 2 1 0 9 d a t a s h e e t r e v . b | p a g e 6 o f 1 6 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s v i n = 3 . 6 v , t a = 2 5 c , v e n = v i n , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 2 2 2 4 2 . 5 3 . 0 3 . 5 4 . 0 4 . 5 5 . 0 5 . 5 0 7 9 6 4 - 0 0 4 i n p u t v o l t a g e ( v ) q u i e s c e n t c u r r e n t ( a ) ? 4 0 c + 2 5 c + 8 5 c f i g u r e 3 . q u i e s c e n t s u p p l y c u r r e n t v s . i n p u t v o l t a g e 2 5 0 0 2 6 0 0 2 7 0 0 2 8 0 0 2 9 0 0 3 0 0 0 3 1 0 0 3 2 0 0 3 3 0 0 3 4 0 0 3 5 0 0 2 . 3 2 . 8 3 . 3 3 . 8 4 . 3 4 . 8 5 . 3 0 7 9 6 4 - 0 0 5 i n p u t v o l t a g e ( v ) f r e q u e n c y ( k h z ) ? 4 0 c + 2 5 c + 8 5 c f i g u r e 4 . s w i t c h i n g f r e q u e n c y v s . i n p u t v o l t a g e 1 . 7 9 5 1 . 8 0 0 1 . 8 0 5 1 . 8 1 0 1 . 8 1 5 1 . 8 2 0 1 . 8 2 5 1 . 8 3 0 1 . 8 3 5 1 . 8 4 0 ? 4 5 ? 2 5 ? 5 1 5 3 5 5 5 7 5 0 7 9 6 4 - 0 0 6 t e m p e r a t u r e ( c ) o u t p u t v o l t a g e ( v ) i o u t = 1 0 m a i o u t = 1 5 0 m a i o u t = 5 0 0 m a f i g u r e 5 . o u t p u t v o l t a g e v s . t e m p e r a t u r e 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 2 0 0 1 3 0 0 1 4 0 0 2 . 7 2 . 9 3 . 1 3 . 3 3 . 5 3 . 7 3 . 9 4 . 1 4 . 3 4 . 5 4 . 7 4 . 9 5 . 1 5 . 3 5 . 5 0 7 9 6 4 - 0 0 7 i n p u t v o l t a g e ( v ) c u r r e n t l i m i t ( a ) f i g u r e 6 . p m o s c u r r e n t l i m i t v s . i n p u t v o l t a g e 2 . 5 3 . 0 3 . 5 4 . 0 4 . 5 5 . 0 5 . 5 ? 4 0 c 0 7 9 6 4 - 0 0 8 i n p u t v o l t a g e ( v ) o u t p u t c u r r e n t ( a ) 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 0 6 0 . 0 7 0 . 0 8 0 . 0 9 0 . 1 0 0 . 1 1 0 . 1 2 0 . 1 3 0 . 1 4 0 . 1 5 + 8 5 c p w m t o p s m p s m t o p w m f i g u r e 7 . m o d e t r a n s i t i o n a c r o s s t e m p e r a t u r e 2 . 5 3 . 0 3 . 5 4 . 0 4 . 5 5 . 0 5 . 5 0 7 9 6 4 - 0 0 9 i n p u t v o l t a g e ( v ) o u t p u t c u r r e n t ( a ) 0 . 0 6 0 . 0 7 0 . 0 8 0 . 0 9 0 . 1 0 0 . 1 1 0 . 1 2 0 . 1 3 0 . 1 4 0 . 1 5 p w m t o p s m p s m t o p w m f i g u r e 8 . m o d e t r a n s i t i o n
d a t a s h e e t a d p 2 1 0 9 r e v . b | p a g e 7 o f 1 6 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 7 9 6 4 - 0 1 0 o u t p u t c u r r e n t ( a ) o u t p u t v o l t a g e ( v ) 1 . 7 7 5 1 . 7 8 5 1 . 7 9 5 1 . 8 0 5 1 . 8 1 5 1 . 8 2 5 v i n = 2 . 7 v v i n = 3 . 6 v v i n = 4 . 5 v v i n = 5 . 5 v f i g u r e 9 . l o a d r e g u l a t i o n , v o u t = 1 . 8 v 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 0 . 9 9 0 0 . 9 9 5 1 . 0 0 0 1 . 0 0 5 1 . 0 1 0 1 . 0 1 5 1 . 0 2 0 1 . 0 2 5 0 7 9 6 4 - 0 1 1 o u t p u t c u r r e n t ( a ) o u t p u t v o l t a g e ( v ) 0 . 9 8 5 v i n = 2 . 7 v v i n = 3 . 6 v v i n = 4 . 5 v v i n = 5 . 5 v f i g u r e 1 0 . l o a d r e g u l a t i o n , v o u t = 1 . 0 v 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 0 . 0 0 1 0 . 0 1 0 . 1 1 0 7 9 6 4 - 0 1 2 o u t p u t c u r r e n t ( a ) e f f i c i e n c y ( % ) v i n = 2 . 7 v v i n = 3 . 6 v v i n = 4 . 5 v v i n = 5 . 5 v f i g u r e 1 1 . e f f i c i e n c y , v o u t = 1 . 8 v 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 0 . 0 0 1 0 . 0 1 0 . 1 1 0 7 9 6 4 - 0 1 3 o u t p u t c u r r e n t ( a ) e f f i c i e n c y ( % ) v i n = 2 . 7 v v i n = 3 . 6 v v i n = 4 . 5 v v i n = 5 . 5 v f i g u r e 1 2 . e f f i c i e n c y , v o u t = 1 . 0 v 0 7 9 6 4 - 0 1 4 c h 1 5 0 m v c h 4 2 v c h 3 1 v m 4 0 s a c h 3 3 . 2 6 v 1 4 3 t 1 0 . 8 0 % v i n s w v o u t f i g u r e 1 3 . l i n e t r a n s i e n t , v o u t = 1 . 8 v , p o w e r s a v e m o d e , i l o a d = 2 0 m a 0 7 9 6 4 - 0 1 5 2 0 m v c h 4 2 v c h 3 1 v m 4 0 s a c h 3 3 . 2 6 v 1 4 3 1 0 . 8 0 % v i n s w v o u t f i g u r e 1 4 . l i n e t r a n s i e n t , v o u t = 1 . 8 v , p w m , i l o a d = 1 0 0 m a
a d p 2 1 0 9 d a t a s h e e t r e v . b | p a g e 8 o f 1 6 0 7 9 6 4 - 0 1 6 c h 1 5 0 m v c h 4 2 v c h 3 1 v m 4 0 s a c h 3 3 . 2 6 v 1 4 3 t 1 0 . 8 0 % v i n s w v o u t f i g u r e 1 5 . l i n e t r a n s i e n t , v o u t = 1 . 0 v 0 7 9 6 4 - 0 1 7 c h 1 5 0 m v c h 2 2 0 0 m a ? c h 4 2 v m 4 0 s a c h 2 3 6 m a 1 2 4 t 1 9 . 8 0 % s w v o u t i o u t f i g u r e 1 6 . l o a d t r a n s i e n t , v o u t = 1 . 8 v , 3 0 0 m a t o 6 0 0 m a 0 7 9 6 4 - 0 1 8 c h 1 5 0 m v c h 2 2 5 0 m a c h 4 2 v m 4 0 s a c h 2 5 m a 2 1 4 t 2 5 . 4 % s w v o u t i o u t f i g u r e 1 7 . l o a d t r a n s i e n t , v o u t = 1 . 8 v , 5 0 m a t o 3 0 0 m a 0 7 9 6 4 - 0 1 9 c h 1 5 0 m v c h 2 5 0 m a ? c h 4 2 v m 4 0 s a c h 2 1 2 m a 2 1 4 t 2 5 . 4 % s w v o u t i o u t f i g u r e 1 8 . l o a d t r a n s i e n t , v o u t = 1 . 8 v , 5 m a t o 5 0 m a 0 7 9 6 4 - 0 2 0 c h 1 1 v c h 4 5 v c h 2 2 5 0 m a c h 3 5 v m 4 0 s a c h 3 2 v 1 3 4 2 t 1 0 . 8 0 % s w i l v o u t e n f i g u r e 1 9 . s t a r t u p , v o u t = 1 . 8 v , 4 0 0 m a 0 7 9 6 4 - 0 2 1 c h 1 1 v c h 4 5 v c h 2 2 5 0 m a c h 3 5 v m 4 0 s a c h 3 2 v 1 2 4 3 t 1 0 . 8 0 % s w i l v o u t e n f i g u r e 2 0 . s t a r t u p , v o u t = 1 . 8 v , 5 m a
d a t a s h e e t a d p 2 1 0 9 r e v . b | p a g e 9 o f 1 6 0 7 9 6 4 - 0 2 2 c h 1 5 0 0 m v c h 4 5 v c h 2 5 0 0 m a c h 3 5 v m 4 0 s a c h 3 2 . 1 v 3 1 2 4 t 1 9 . 8 0 % s w i l v o u t e n f i g u r e 2 1 . s t a r t u p , v o u t = 1 . 0 v , 6 0 0 m a 0 7 9 6 4 - 0 3 0 c h 1 5 0 0 m v c h 4 5 . 0 0 v c h 3 2 . 0 0 v m 4 . 0 0 m s a c h 1 3 8 0 m v 1 3 4 t 7 3 . 4 0 % v i n = 5 . 5 v l o a d = 0 m a v o u t = 1 . 0 v v o u t e n a b l e s w f i g u r e 2 2 . t y p i c a l d i s c h a r g e c u r v e , v o u t = 1 . 0 v , v i n = 5 . 5 v 0 7 9 6 4 - 0 2 4 c h 1 5 0 m v c h 2 5 0 0 m a c h 4 2 v m 2 s a c h 4 2 . 6 4 m a 1 2 4 t 2 0 % v o u t i l s w f i g u r e 2 3 . t y p i c a l p o w e r s a v e m o d e w a v e f o r m , 5 0 m a 0 7 9 6 4 - 0 2 3 c h 1 2 0 m v c h 2 2 0 0 m a c h 4 2 v m 2 0 0 n s a c h 4 2 . 6 4 v 1 2 4 t 2 0 % v o u t i l s w f i g u r e 2 4 . t y p i c a l p w m w a v e f o r m , 2 0 0 m a 1 2 0 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 0 0 t i m e ( m s ) r e l a t i v e o u t p u t v o l t a g e ( % ) 0 7 9 6 4 - 0 3 1 2 0 1 9 1 8 1 7 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 5 0 f 2 0 f 1 0 f f i g u r e 2 5 . d i s c h a r g e p r o f i l e w i t h d i f f e r e n t v a l u e s o f o u t p u t c a p a c i t o r s
a d p 2 1 0 9 d a t a s h e e t r e v . b | p a g e 1 0 o f 1 6 t h e o r y o f o p e r a t i o n g n d f b v i n s w e n a d p 2 1 0 9 0 7 9 6 4 - 0 2 5 s o f t s t a r t u n d e r v o l t a g e l o c k o u t o s c i l l a t o r t h e r m a l s h u t d o w n d r i v e r a n d a n t i s h o o t - t h r o u g h p s m c o m p l o w c u r r e n t p w m c o m p i l i m i t g m e r r o r a m p p w m / p s m c o n t r o l f i g u r e 2 6 . f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m t h e a d p 2 1 0 9 i s a s t e p - d o w n d c - t o - d c c o n v e r t e r t h a t u s e s a f i x e d f r e q u e n c y a n d h i g h s p e e d c u r r e n t m o d e a r c h i t e c t u r e . t h e h i g h s w i t c h i n g f r e q u e n c y a n d t i n y 5 - b a l l w l c s p p a c k a g e a l l o w f o r a s m a l l s t e p - d o w n d c - t o - d c c o n v e r t e r s o l u t i o n . t h e a d p 2 1 0 9 o p e r a t e s w i t h a n i n p u t v o l t a g e o f 2 . 3 v t o 5 . 5 v a n d r e g u l a t e s a n o u t p u t v o l t a g e d o w n t o 1 . 0 v . c o n t r o l s c h e m e t h e a d p 2 1 0 9 o p e r a t e s w i t h a f i x e d f r e q u e n c y , c u r r e n t m o d e p w m c o n t r o l a r c h i t e c t u r e a t m e d i u m t o h i g h l o a d s f o r h i g h e f f i c i e n c y , b u t i t s h i f t s t o a p o w e r s a v e m o d e c o n t r o l s c h e m e a t l i g h t l o a d s , t o l o w e r t h e r e g u l a t i o n p o w e r l o s s e s . w h e n o p e r a t i n g i n f i x e d f r e q u e n c y p w m m o d e , t h e d u t y c y c l e o f t h e i n t e g r a t e d s w i t c h e s i s a d j u s t e d a n d r e g u l a t e s t h e o u t p u t v o l t a g e . w h e n o p e r a t i n g i n p o w e r s a v e m o d e a t l i g h t l o a d s , t h e o u t p u t v o l t a g e i s c o n t r o l l e d i n a h y s t e r e t i c m a n n e r , w i t h h i g h e r v o u t r i p p l e . d u r i n g p a r t o f t h i s t i m e , t h e c o n v e r t e r i s a b l e t o s t o p s w i t c h i n g a n d e n t e r s a n i d l e m o d e , w h i c h i m p r o v e s c o n v e r s i o n e f f i c i e n c y . p w m m o d e i n p w m m o d e , t h e a d p 2 1 0 9 o p e r a t e s a t a f i x e d f r e q u e n c y o f 3 m h z , s e t b y a n i n t e r n a l o s c i l l a t o r . a t t h e s t a r t o f e a c h o s c i l l a t o r c y c l e , t h e p f e t s w i t c h i s t u r n e d o n , p u t t i n g a p o s i t i v e v o l t a g e a c r o s s t h e i n d u c t o r . c u r r e n t i n t h e i n d u c t o r i n c r e a s e s u n t i l t h e c u r r e n t s e n s e s i g n a l c r o s s e s t h e p e a k i n d u c t o r c u r r e n t t h r e s h o l d t h a t t u r n s o f f t h e p f e t s w i t c h a n d t u r n s o n t h e n f e t s y n - c h r o n o u s r e c t i f i e r . t h i s p u t s a n e g a t i v e v o l t a g e a c r o s s t h e i n d u c t o r , c a u s i n g t h e i n d u c t o r c u r r e n t t o d e c r e a s e . t h e s y n c h r o n o u s r e c t i f i e r s t a y s o n f o r t h e r e s t o f t h e c y c l e . t h e a d p 2 1 0 9 r e g u l a t e s t h e o u t p u t v o l t a g e b y a d j u s t i n g t h e p e a k i n d u c t o r c u r r e n t t h r e s h o l d . p o w e r s a v e m o d e t h e a d p 2 1 0 9 s m o o t h l y t r a n s i t i o n s t o t h e p o w e r s a v e m o d e o f o p e r a t i o n w h e n t h e l o a d c u r r e n t d e c r e a s e s b e l o w t h e p o w e r s a v e m o d e c u r r e n t t h r e s h o l d . o n e n t r y t o p o w e r s a v e m o d e , a n o f f s e t i s i n d u c e d i n t h e p w m r e g u l a t i o n l e v e l , w h i c h m a k e s t h e o u t p u t v o l t a g e r i s e . w h e n i t h a s r e a c h e d a l e v e l o f a p p r o x - i m a t e l y 1 . 5 % a b o v e t h e p w m r e g u l a t i o n l e v e l , p w m o p e r a t i o n i s t u r n e d o f f . a t t h i s p o i n t , b o t h p o w e r s w i t c h e s a r e o f f a n d t h e a d p 2 1 0 9 e n t e r s a n i d l e m o d e . c o u t d i s c h a r g e s u n t i l v o u t f a l l s t o t h e p w m r e g u l a t i o n v o l t a g e , a t w h i c h p o i n t t h e d e v i c e d r i v e s t h e i n d u c t o r t o m a k e v o u t r i s e a g a i n t o t h e u p p e r t h r e s h o l d . t h i s p r o c e s s r e p e a t s w h i l e t h e l o a d c u r r e n t i s b e l o w t h e p o w e r s a v e m o d e c u r r e n t t h r e s h o l d . p o w e r s a v e m o d e c u r r e n t t h r e s h o l d t h e p o w e r s a v e m o d e c u r r e n t t h r e s h o l d i s s e t t o 8 0 m a . t h e a d p 2 1 0 9 e m p l o y s a s c h e m e t h a t e n a b l e s t h i s c u r r e n t t o r e m a i n a c c u r a t e l y c o n t r o l l e d , i n d e p e n d e n t o f v i n a n d v o u t l e v e l s . t h i s s c h e m e a l s o e n s u r e s t h a t t h e r e i s v e r y l i t t l e h y s t e r e s i s b e t w e e n t h e p o w e r s a v e m o d e c u r r e n t t h r e s h o l d f o r e n t r y t o a n d e x i t f r o m t h e p o w e r s a v e m o d e . t h e p o w e r s a v e m o d e c u r r e n t t h r e s h o l d h a s b e e n o p t i m i z e d f o r e x c e l l e n t e f f i c i e n c y o v e r a l l l o a d c u r r e n t s .
d a t a s h e e t a d p 2 1 0 9 r e v . b | p a g e 1 1 o f 1 6 e n a b l e / s h u t d o w n t h e a d p 2 1 0 9 s t a r t s o p e r a t i o n w i t h s o f t s t a r t w h e n t h e e n p i n i s t o g g l e d f r o m l o g i c l o w t o l o g i c h i g h . p u l l i n g t h e e n p i n l o w f o r c e s t h e d e v i c e i n t o s h u t d o w n m o d e , r e d u c i n g t h e s h u t d o w n c u r r e n t b e l o w 1 a . d i s c h a r g e s w i t c h t h e a d p 2 1 0 9 h a s a n i n t e g r a t e d r e s i s t o r o f t y p i c a l l y 1 5 0 , a s s h o w n i n f i g u r e 2 7 , t o d i s c h a r g e t h e o u t p u t c a p a c i t o r w h e n t h e e n p i n g o e s l o w o r w h e n t h e d e v i c e g o e s i n t o u n d e r - v o l t a g e l o c k o u t o r t h e r m a l s h u t d o w n . t h e t i m e t o d i s c h a r g e i s t y p i c a l l y 2 0 0 p s . 0 7 9 6 4 - 0 0 2 f b f i g u r e 2 7 . i n t e r n a l d i s c h a r g e s w i t c h o n f e e d b a c k s h o r t - c i r c u i t p r o t e c t i o n t h e a d p 2 1 0 9 i n c l u d e s f r e q u e n c y f o l d b a c k t o p r e v e n t o u t p u t c u r r e n t r u n a w a y o n a h a r d s h o r t . w h e n t h e v o l t a g e a t t h e f e e d - b a c k p i n f a l l s b e l o w h a l f o f t h e t a r g e t o u t p u t v o l t a g e , i n d i c a t i n g t h e p o s s i b i l i t y o f a h a r d s h o r t a t t h e o u t p u t , t h e s w i t c h i n g f r e - q u e n c y i s r e d u c e d t o h a l f o f t h e i n t e r n a l o s c i l l a t o r f r e q u e n c y . t h e r e d u c t i o n i n t h e s w i t c h i n g f r e q u e n c y a l l o w s m o r e t i m e f o r t h e i n d u c t o r t o d i s c h a r g e , p r e v e n t i n g a r u n a w a y o f o u t p u t c u r r e n t . u n d e r v o l t a g e l o c k o u t t o p r o t e c t a g a i n s t b a t t e r y d i s c h a r g e , u n d e r v o l t a g e l o c k o u t c i r c u i t r y i s i n t e g r a t e d o n t h e a d p 2 1 0 9 . i f t h e i n p u t v o l t a g e d r o p s b e l o w t h e 2 . 1 5 v u n d e r v o l t a g e l o c k o u t ( u v l o ) t h r e - s h o l d , t h e a d p 2 1 0 9 s h u t s d o w n a n d b o t h t h e p o w e r s w i t c h a n d s y n c h r o n o u s r e c t i f i e r t u r n o f f . w h e n t h e v o l t a g e r i s e s a b o v e t h e u v l o t h r e s h o l d , t h e s o f t s t a r t p e r i o d i s i n i t i a t e d , a n d t h e p a r t i s e n a b l e d . t h e r m a l p r o t e c t i o n i n t h e e v e n t t h e a d p 2 1 0 9 j u n c t i o n t e m p e r a t u r e s r i s e a b o v e 1 5 0 c , t h e t h e r m a l s h u t d o w n c i r c u i t t u r n s o f f t h e c o n v e r t e r . e x t r e m e j u n c t i o n t e m p e r a t u r e s c a n b e t h e r e s u l t o f h i g h c u r r e n t o p e r a - t i o n , p o o r c i r c u i t b o a r d d e s i g n , a n d / o r h i g h a m b i e n t t e m p e r a t u r e . a 2 0 c h y s t e r e s i s i s i n c l u d e d s o t h a t w h e n t h e r m a l s h u t d o w n o c c u r s , t h e a d p 2 1 0 9 d o e s n o t r e t u r n t o o p e r a t i o n u n t i l t h e o n - c h i p t e m p e r a t u r e d r o p s b e l o w 1 3 0 c . w h e n c o m i n g o u t o f t h e r m a l s h u t d o w n , s o f t s t a r t i s i n i t i a t e d . s o f t s t a r t t h e a d p 2 1 0 9 h a s a n i n t e r n a l s o f t s t a r t f u n c t i o n t h a t r a m p s t h e o u t p u t v o l t a g e i n a c o n t r o l l e d m a n n e r u p o n s t a r t u p , t h e r e b y l i m i t i n g t h e i n r u s h c u r r e n t . t h i s p r e v e n t s p o s s i b l e i n p u t v o l t a g e d r o p s w h e n a b a t t e r y o r a h i g h i m p e d a n c e p o w e r s o u r c e i s c o n n e c t e d t o t h e i n p u t o f t h e c o n v e r t e r . a f t e r t h e e n p i n i s d r i v e n h i g h , i n t e r n a l c i r c u i t s s t a r t t o p o w e r u p . t h e t i m e r e q u i r e d t o s e t t l e a f t e r t h e e n p i n i s d r i v e n h i g h i s c a l l e d t h e p o w e r - u p t i m e . a f t e r t h e i n t e r n a l c i r c u i t s a r e p o w e r e d u p , t h e s o f t s t a r t r a m p i s i n i t i a t e d a n d t h e o u t p u t c a p a c i t o r i s c h a r g e d l i n e a r l y u n t i l t h e o u t p u t v o l t a g e i s i n r e g u l a t i o n . t h e t i m e r e q u i r e d f o r t h e o u t p u t v o l t a g e t o r a m p i s c a l l e d t h e s o f t s t a r t t i m e . s t a r t - u p t i m e i n t h e a d p 2 1 0 9 i s t h e m e a s u r e o f w h e n t h e o u t p u t i s i n r e g u l a t i o n a f t e r t h e e n p i n i s d r i v e n h i g h . s t a r t - u p t i m e c o n s i s t s o f t h e p o w e r - u p t i m e a n d s o f t s t a r t t i m e . c u r r e n t l i m i t t h e a d p 2 1 0 9 h a s p r o t e c t i o n c i r c u i t r y t o l i m i t t h e a m o u n t o f p o s i t i v e c u r r e n t f l o w i n g t h r o u g h t h e p f e t s w i t c h a n d t h r o u g h t h e s y n c h r o n o u s r e c t i f i e r . t h e p o s i t i v e c u r r e n t l i m i t o n t h e p o w e r s w i t c h l i m i t s t h e a m o u n t o f c u r r e n t t h a t c a n f l o w f r o m t h e i n p u t t o t h e o u t p u t . t h e n e g a t i v e c u r r e n t l i m i t p r e v e n t s t h e i n d u c t o r c u r r e n t f r o m r e v e r s i n g d i r e c t i o n a n d f l o w i n g o u t o f t h e l o a d . 1 0 0 % d u t y o p e r a t i o n w i t h a d r o p i n v i n , o r a n i n c r e a s e i n i l o a d , t h e a d p 2 1 0 9 r e a c h e s t h e l i m i t w h e r e , e v e n w i t h t h e p f e t s w i t c h o n 1 0 0 % o f t h e t i m e , v o u t d r o p s b e l o w t h e d e s i r e d o u t p u t v o l t a g e . a t t h i s l i m i t , t h e a d p 2 1 0 9 s m o o t h l y t r a n s i t i o n s t o a m o d e w h e r e t h e p f e t s w i t c h s t a y s o n 1 0 0 % o f t h e t i m e . w h e n t h e i n p u t c o n d i t i o n s c h a n g e a g a i n a n d t h e r e q u i r e d d u t y c y c l e f a l l s , t h e a d p 2 1 0 9 i m m e d i a t e l y r e s t a r t s p w m r e g u l a t i o n w i t h o u t a l l o w i n g o v e r s h o o t o n v o u t .
a d p 2 1 0 9 d a t a s h e e t r e v . b | p a g e 1 2 o f 1 6 a p p l i c a t i o n s i n f o r m a t i o n a d i s i m p o w e r d e s i g n t o o l t h e a d p 2 1 0 9 i s s u p p o r t e d b y a d i s i m p o w e r d e s i g n t o o l s e t . a d i s i m p o w e r i s a c o l l e c t i o n o f t o o l s t h a t p r o d u c e c o m p l e t e p o w e r d e s i g n s o p t i m i z e d f o r a s p e c i f i c d e s i g n g o a l . t h e t o o l s e n a b l e t h e u s e r t o g e n e r a t e a f u l l s c h e m a t i c , b i l l o f m a t e r i a l s , a n d c a l c u l a t e p e r f o r m a n c e i n m i n u t e s . a d i s i m p o w e r c a n o p t i m i z e d e s i g n s f o r c o s t , a r e a , e f f i c i e n c y , a n d p a r t s c o u n t w h i l e t a k i n g i n t o c o n s i d e r a t i o n t h e o p e r a t i n g c o n d i t i o n s a n d l i m i t a t i o n s o f t h e i c a n d a l l r e a l e x t e r n a l c o m p o n e n t s . f o r m o r e i n f o r m a t i o n a b o u t a d i s i m p o w e r d e s i g n t o o l s , r e f e r t o w w w . a n a l o g . c o m / a d i s i m p o w e r . t h e t o o l s e t i s a v a i l a b l e f r o m t h i s w e b s i t e , a n d u s e r s c a n a l s o r e q u e s t a n u n p o p u l a t e d b o a r d t h r o u g h t h e t o o l . e x t e r n a l c o m p o n e n t s e l e c t i o n p a r a m e t e r s l i k e e f f i c i e n c y a n d t r a n s i e n t r e s p o n s e c a n b e a f f e c t e d b y v a r y i n g t h e c h o i c e o f e x t e r n a l c o m p o n e n t s i n t h e a p p l i c a t i o n s c i r c u i t , a s s h o w n i n f i g u r e 1 . i n d u c t o r t h e h i g h s w i t c h i n g f r e q u e n c y o f t h e a d p 2 1 0 9 a l l o w s f o r t h e s e l e c t i o n o f s m a l l c h i p i n d u c t o r s . f o r b e s t p e r f o r m a n c e , u s e i n d u c t o r v a l u e s b e t w e e n 0 . 7 h a n d 3 h . r e c o m m e n d e d i n d u c t o r s a r e s h o w n i n t a b l e 6 . t h e p e a k - t o - p e a k i n d u c t o r c u r r e n t r i p p l e i s c a l c u l a t e d u s i n g t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n : l f v v v v i s w i n o u t i n o u t r i p p l e u u u ) ( w h e r e : f s w i s t h e s w i t c h i n g f r e q u e n c y . l i s t h e i n d u c t o r v a l u e . t h e m i n i m u m d c c u r r e n t r a t i n g o f t h e i n d u c t o r m u s t b e g r e a t e r t h a n t h e i n d u c t o r p e a k c u r r e n t . t h e i n d u c t o r p e a k c u r r e n t i s c a l c u l a t e d u s i n g t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n : 2 ) ( r i p p l e m a x l o a d p e a k i i i i n d u c t o r c o n d u c t i o n l o s s e s a r e c a u s e d b y t h e f l o w o f c u r r e n t t h r o u g h t h e i n d u c t o r , w h i c h h a s a n a s s o c i a t e d i n t e r n a l d c r . l a r g e r s i z e d i n d u c t o r s h a v e s m a l l e r d c r , w h i c h m a y d e c r e a s e i n d u c t o r c o n d u c t i o n l o s s e s . i n d u c t o r c o r e l o s s e s a r e r e l a t e d t o t h e m a g n e t i c p e r m e a b i l i t y o f t h e c o r e m a t e r i a l . b e c a u s e t h e a d p 2 1 0 9 i s a h i g h s w i t c h i n g f r e q u e n c y d c - t o - d c c o n v e r t e r , s h i e l d e d f e r r i t e c o r e m a t e r i a l i s r e c o m m e n d e d f o r i t s l o w c o r e l o s s e s a n d l o w e m i . t a b l e 6 . s u g g e s t e d 1 . 0 h i n d u c t o r s v e n d o r m o d e l d i m e n s i o n s i s a t ( m a ) d c r ( m ) m u r a t a l q m 2 h p n 1 r 0 m 2 . 5 2 . 0 1 . 1 1 5 0 0 9 0 c o i l c r a f t l p s 3 0 1 0 - 1 0 2 3 . 0 3 . 0 0 . 9 1 7 0 0 8 5 t o k o m d t 2 5 2 0 - c n 2 . 5 2 . 0 1 . 2 1 8 0 0 1 0 0 t d k c p l 2 5 1 2 t 2 . 5 1 . 5 1 . 2 1 5 0 0 1 0 0 o u t p u t c a p a c i t o r h i g h e r o u t p u t c a p a c i t o r v a l u e s r e d u c e t h e o u t p u t v o l t a g e r i p p l e a n d i m p r o v e l o a d t r a n s i e n t r e s p o n s e . w h e n c h o o s i n g t h i s v a l u e , i t i s a l s o i m p o r t a n t t o a c c o u n t f o r t h e l o s s o f c a p a c i t a n c e d u e t o o u t p u t v o l t a g e d c b i a s . c e r a m i c c a p a c i t o r s a r e m a n u f a c t u r e d w i t h a v a r i e t y o f d i e l e c t r i c s , e a c h w i t h a d i f f e r e n t b e h a v i o r o v e r t e m p e r a t u r e a n d a p p l i e d v o l t a g e . c a p a c i t o r s m u s t h a v e a d i e l e c t r i c t h a t i s a d e q u a t e t o e n s u r e t h e m i n i m u m c a p a c i t a n c e o v e r t h e n e c e s s a r y t e m p e r - a t u r e r a n g e a n d d c b i a s c o n d i t i o n s . x 5 r o r x 7 r d i e l e c t r i c s w i t h a v o l t a g e r a t i n g o f 6 . 3 v o r 1 0 v a r e r e c o m m e n d e d f o r b e s t p e r f o r m a n c e . y 5 v a n d z 5 u d i e l e c t r i c s a r e n o t r e c o m - m e n d e d f o r u s e w i t h a n y d c - t o - d c c o n v e r t e r b e c a u s e o f t h e i r p o o r t e m p e r a t u r e a n d d c b i a s c h a r a c t e r i s t i c s . t h e w o r s t - c a s e c a p a c i t a n c e a c c o u n t i n g f o r c a p a c i t o r v a r i a t i o n o v e r t e m p e r a t u r e , c o m p o n e n t t o l e r a n c e , a n d v o l t a g e i s c a l c u l a t e d u s i n g t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n : c e f f = c o u t ( 1 ? t e m p c o ) 1 ( 1 ? t o l ) w h e r e : c e f f i s t h e e f f e c t i v e c a p a c i t a n c e a t t h e o p e r a t i n g v o l t a g e . t e m p c o i s t h e w o r s t - c a s e c a p a c i t o r t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t . t o l i s t h e w o r s t - c a s e c o m p o n e n t t o l e r a n c e . i n t h i s e x a m p l e , t h e w o r s t - c a s e t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t ( t e m p c o ) o v e r 4 0 c t o + 8 5 c i s a s s u m e d t o b e 1 5 % f o r a n x 5 r d i e l e c t r i c . t h e t o l e r a n c e o f t h e c a p a c i t o r ( t o l ) i s a s s u m e d t o b e 1 0 % , a n d c o u t i s 9 . 2 4 8 1 f a t 1 . 8 v f r o m t h e g r a p h i n f i g u r e 2 8 . s u b s t i t u t i n g t h e s e v a l u e s i n t h e e q u a t i o n y i e l d s c e f f = 9 . 2 4 8 1 f ( 1 ? 0 . 1 5 ) ( 1 ? 0 . 1 ) = 7 . 0 7 4 7 f t o g u a r a n t e e t h e p e r f o r m a n c e o f t h e a d p 2 1 0 9 , i t i s i m p e r a t i v e t h a t t h e e f f e c t s o f d c b i a s , t e m p e r a t u r e , a n d t o l e r a n c e s o n t h e b e h a v i o r o f t h e c a p a c i t o r s b e e v a l u a t e d f o r e a c h a p p l i c a t i o n . 0 2 4 6 8 1 0 1 2 0 1 2 3 4 5 6 0 7 9 6 4 - 0 2 6 d c b i a s v o l t a g e ( v ) c a p a c i t a n c e ( f ) f i g u r e 2 8 . t y p i c a l c a p a c i t o r p e r f o r m a n c e
d a t a s h e e t a d p 2 1 0 9 r e v . b | p a g e 1 3 o f 1 6 t h e p e a k - t o - p e a k o u t p u t v o l t a g e r i p p l e f o r a c h o s e n o u t p u t c a p a c i t o r a n d i n d u c t o r v a l u e s i s c a l c u l a t e d u s i n g t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n : o u t s w r i p p l e o u t s w i n r i p p l e c f i c l f v v u u u u u u s 8 2 2 c a p a c i t o r s w i t h l o w e r e q u i v a l e n t s e r i e s r e s i s t a n c e ( e s r ) a r e p r e f e r r e d t o g u a r a n t e e l o w o u t p u t v o l t a g e r i p p l e , a s s h o w n i n t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n : r i p p l e r i p p l e c o u t i v e s r d t h e e f f e c t i v e c a p a c i t a n c e n e e d e d f o r s t a b i l i t y , w h i c h i n c l u d e s t e m p e r a t u r e a n d d c b i a s e f f e c t s , i s 7 f . t a b l e 7 . s u g g e s t e d 1 0 f c a p a c i t o r s v e n d o r t y p e m o d e l c a s e s i z e v o l t a g e r a t i n g ( v ) m u r a t a x 5 r g r m 1 8 8 r 6 0 j 1 0 6 0 6 0 3 6 . 3 t a i y o y u d e n x 5 r j m k 1 0 7 b j 1 0 6 0 6 0 3 6 . 3 t d k x 5 r c 1 6 0 8 j b 0 j 1 0 6 k 0 6 0 3 6 . 3 i n p u t c a p a c i t o r h i g h e r v a l u e i n p u t c a p a c i t o r s h e l p t o r e d u c e t h e i n p u t v o l t a g e r i p p l e a n d i m p r o v e t r a n s i e n t r e s p o n s e . m a x i m u m i n p u t c a p a c i t o r c u r r e n t i s c a l c u l a t e d u s i n g t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n : i n o u t i n o u t m a x l o a d c i n v v v v i i ) ( ) ( t t o m i n i m i z e s u p p l y n o i s e , p l a c e t h e i n p u t c a p a c i t o r a s c l o s e a s p o s s i b l e t o t h e v i n p i n o f t h e a d p 2 1 0 9 i c . a s w i t h t h e o u t p u t c a p a c i t o r , a l o w e s r c a p a c i t o r i s r e c o m m e n d e d . t h e l i s t o f r e c o m m e n d e d c a p a c i t o r s i s s h o w n i n t a b l e 8 . t a b l e 8 . s u g g e s t e d 4 . 7 f c a p a c i t o r s v e n d o r t y p e m o d e l c a s e s i z e v o l t a g e r a t i n g ( v ) m u r a t a x 5 r g r m 1 8 8 r 6 0 j 4 7 5 m e 1 9 0 6 0 3 6 . 3 t a i y o y u d e n x 5 r j m k 1 0 7 b j 4 7 5 0 6 0 3 6 . 3 t d k x 5 r c 1 6 0 8 x 5 r 0 j 4 7 5 0 6 0 3 6 . 3 t h e r m a l c o n s i d e r a t i o n s b e c a u s e o f t h e h i g h e f f i c i e n c y o f t h e a d p 2 1 0 9 , o n l y a s m a l l a m o u n t o f p o w e r i s d i s s i p a t e d i n s i d e t h e a d p 2 1 0 9 p a c k a g e , w h i c h r e d u c e s t h e r m a l c o n s t r a i n t s . h o w e v e r , i n a p p l i c a t i o n s w i t h m a x i m u m l o a d s a t h i g h a m b i e n t t e m p e r a t u r e , l o w s u p p l y v o l t a g e , a n d h i g h d u t y c y c l e , t h e h e a t d i s s i p a t e d i n t h e p a c k a g e i s g r e a t e n o u g h t h a t i t m a y c a u s e t h e j u n c t i o n t e m p e r a t u r e o f t h e d i e t o e x c e e d t h e m a x i m u m j u n c t i o n t e m p e r a t u r e o f 1 2 5 c . i f t h e j u n c t i o n t e m p e r a t u r e e x c e e d s 1 5 0 c , t h e c o n v e r t e r g o e s i n t o t h e r m a l s h u t d o w n . i t r e c o v e r s w h e n t h e j u n c t i o n t e m p e r a t u r e f a l l s b e l o w 1 3 0 c . t h e j u n c t i o n t e m p e r a t u r e o f t h e d i e i s t h e s u m o f t h e a m b i e n t t e m p e r a t u r e o f t h e e n v i r o n m e n t a n d t h e t e m p e r a t u r e r i s e o f t h e p a c k a g e d u e t o p o w e r d i s s i p a t i o n , a s s h o w n i n t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n : t j = t a + t r w h e r e : t j i s t h e j u n c t i o n t e m p e r a t u r e . t a i s t h e a m b i e n t t e m p e r a t u r e . t r i s t h e r i s e i n t e m p e r a t u r e o f t h e p a c k a g e d u e t o p o w e r d i s s i p a t i o n t o i t . t h e r i s e i n t e m p e r a t u r e o f t h e p a c k a g e i s d i r e c t l y p r o p o r t i o n a l t o t h e p o w e r d i s s i p a t i o n i n t h e p a c k a g e . t h e p r o p o r t i o n a l i t y c o n s t a n t f o r t h i s r e l a t i o n s h i p i s t h e t h e r m a l r e s i s t a n c e f r o m t h e j u n c t i o n o f t h e d i e t o t h e a m b i e n t t e m p e r a t u r e , a s s h o w n i n t h e f o l l o w i n g e q u a t i o n : t r = j a p d w h e r e : t r i s t h e r i s e o f t e m p e r a t u r e o f t h e p a c k a g e . j a i s t h e t h e r m a l r e s i s t a n c e f r o m t h e j u n c t i o n o f t h e d i e t o t h e a m b i e n t t e m p e r a t u r e o f t h e p a c k a g e . p d i s t h e p o w e r d i s s i p a t i o n i n t h e p a c k a g e . p c b l a y o u t g u i d e l i n e s p o o r l a y o u t c a n a f f e c t a d p 2 1 0 9 p e r f o r m a n c e c a u s i n g e l e c t r o m a g n e t i c i n t e r f e r e n c e ( e m i ) a n d e l e c t r o m a g n e t i c c o m p a t i b i l i t y ( e m c ) p r o b l e m s , g r o u n d b o u n c e , a n d v o l t a g e l o s s e s . p o o r l a y o u t c a n a l s o a f f e c t r e g u l a t i o n a n d s t a b i l i t y . a g o o d l a y o u t i s i m p l e m e n t e d u s i n g t h e f o l l o w i n g r u l e s : x p l a c e t h e i n d u c t o r , i n p u t c a p a c i t o r , a n d o u t p u t c a p a c i t o r c l o s e t o t h e i c u s i n g s h o r t t r a c k s . t h e s e c o m p o n e n t s c a r r y h i g h s w i t c h i n g f r e q u e n c i e s a n d t h e l a r g e t r a c k s a c t l i k e a n t e n n a s . x r o u t e t h e o u t p u t v o l t a g e p a t h a w a y f r o m t h e i n d u c t o r a n d s w n o d e t o m i n i m i z e n o i s e a n d m a g n e t i c i n t e r f e r e n c e . x m a x i m i z e t h e s i z e o f g r o u n d m e t a l o n t h e c o m p o n e n t s i d e t o h e l p w i t h t h e r m a l d i s s i p a t i o n . x u s e a g r o u n d p l a n e w i t h s e v e r a l v i a s c o n n e c t i n g t o t h e c o m p o n e n t s i d e g r o u n d t o f u r t h e r r e d u c e n o i s e i n t e r f e - r e n c e o n s e n s i t i v e c i r c u i t n o d e s .
a d p 2 1 0 9 d a t a s h e e t r e v . b | p a g e 1 4 o f 1 6 e v a l u a t i o n b o a r d v o u t g n d o u t v o u t a d p 2 1 0 9 t b 3 t b 4 c o u t 1 0 f l 1 1 h u 1 1 b c 2 a 1 v i n c 1 a 2 g n d 2 c i n 4 . 7 f 0 7 9 6 4 - 0 2 7 v i n e n e n v i n s w f b e n t b 1 t b 2 g n d i n t b 5 f i g u r e 2 9 . e v a l u a t i o n b o a r d s c h e m a t i c 0 7 9 6 4 - 0 2 8 f i g u r e 3 0 . t o p l a y e r , r e c o m m e n d e d l a y o u t 0 7 9 6 4 - 0 2 9 f i g u r e 3 1 . b o t t o m l a y e r , r e c o m m e n d e d l a y o u t
d a t a s h e e t a d p 2 1 0 9 r e v . b | p a g e 1 5 o f 1 6 o u t l i n e d i m e n s i o n s 0 2 1 1 0 9 - b a b c 0 . 6 5 7 0 . 6 0 2 0 . 5 4 6 1 . 0 6 1 . 0 2 0 . 9 8 1 . 4 9 1 . 4 5 1 . 4 1 1 2 b o t t o m v i e w ( b a l l s i d e u p ) t o p v i e w ( b a l l s i d e d o w n ) 0 . 3 3 0 0 . 3 1 0 0 . 2 9 0 0 . 8 6 6 r e f 0 . 0 2 2 r e f s e a t i n g p l a n e 0 . 5 0 r e f 0 . 3 5 5 0 . 3 3 0 0 . 3 0 4 0 . 2 8 0 0 . 2 5 0 0 . 2 2 0 c o p l a n a r i t y 0 . 0 4 0 . 5 0 b a l l a 1 i d e n t i f i e r f i g u r e 3 2 . 5 - b a l l w a f e r l e v e l c h i p s c a l e p a c k a g e [ w l c s p ] ( c b - 5 - 3 ) d i m e n s i o n s s h o w n i n m i l l i m e t e r s o r d e r i n g g u i d e m o d e l 1 t e m p e r a t u r e r a n g e o u t p u t v o l t a g e ( v ) p a c k a g e d e s c r i p t i o n p a c k a g e o p t i o n b r a n d i n g a d p 2 1 0 9 a c b z - 1 . 0 - r 7 ? 4 0 c t o + 1 2 5 c 1 . 0 5 - b a l l w a f e r l e v e l c h i p s c a l e p a c k a g e [ w l c s p ] c b - 5 - 3 l 9 d a d p 2 1 0 9 a c b z - 1 . 2 - r 7 ? 4 0 c t o + 1 2 5 c 1 . 2 5 - b a l l w a f e r l e v e l c h i p s c a l e p a c k a g e [ w l c s p ] c b - 5 - 3 l 9 e a d p 2 1 0 9 a c b z - 1 . 5 - r 7 ? 4 0 c t o + 1 2 5 c 1 . 5 5 - b a l l w a f e r l e v e l c h i p s c a l e p a c k a g e [ w l c s p ] c b - 5 - 3 l d a a d p 2 1 0 9 a c b z - 1 . 8 - r 7 ? 4 0 c t o + 1 2 5 c 1 . 8 5 - b a l l w a f e r l e v e l c h i p s c a l e p a c k a g e [ w l c s p ] c b - 5 - 3 l 9 f a d p 2 1 0 9 c b - 1 . 8 e v a l z e v a l u a t i o n b o a r d f o r 1 . 8 v 1 z = r o h s c o m p l i a n t p a r t .
a d p 2 1 0 9 d a t a s h e e t r e v . b | p a g e 1 6 o f 1 6 n o t e s ? 2 0 0 9 ? 2 0 1 2 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . d 0 7 9 6 4 - 0 - 7 / 1 2 ( b )

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