this is information on a product in full production. august 2014 docid026211 rev 3 1/63 a6986 38 v 2 a synchronous step-down switching regulator with 30 a quiescent current datasheet - production data features ? aecq100 qualification ? 2 a dc output current ? 4 v to 38 v operating input voltage ? low consumption mode or low noise mode ? 30 a iq at light load (lcm v out = 3.3 v) ? 8 a i q-shtdwn ? adjustable f sw (250 khz - 2 mhz) ? output voltage adjustable from 0.85 v to v in ? embedded output voltage supervisor ? synchronization ? adjustable soft-start time ? internal current limiting ? overvoltage protection ? output voltage sequencing ? peak current mode architecture ? r dson hs = 180 m ? , r dson ls = 110 m ? ? thermal shutdown applications ? designed for automotive systems ? battery powered applications ? car body applications (lcm) ? car audio and low noise applications (lnm) description the a6986 device is a step-down monolithic switching regulator able to deliver up to 2 a dc. the output voltage adju stability ranges from 0.85 v to vin. the 100% duty cycle capability and the wide input voltage range meet the cold crank and load dump specifications for automotive systems. the ?low consumption mode? (lcm) is designed for applications active during car parking, so it maximizes the efficiency at light load with controlled output voltage ripple. the ?low noise mode? (lnm) makes the switching frequency constant and minimizes the output voltage ripple overload current range, meeting the low noise application specif ication like car audio. the output voltage supervisor manages the reset phase for any digital load (c, fpga.). the rst open collector output can also implement output voltage sequencing during the power-up phase. the synchronous rectification, designed for high efficiency at medium - heavy load, and the high switching frequency capab ility make the size of the application compact. pulse by pulse current sensing on both power elements implements an effective constant current protection. htssop16 (r th = 40 c/w) www.st.com
contents a6986 2/63 docid026211 rev 3 contents 1 application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 pin settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1 pin connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.2 pin description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.3 maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.4 thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.5 esd protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4 datasheet parameters over the temperatur e range . . . . . . . . . . . . . . . 13 5 functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 5.1 power supply and voltage reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 switchover feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.2 voltages monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 5.3 soft-start and inhibit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 5.3.1 ratiometric startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5.3.2 output voltage sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.4 error amplifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5.5 light load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 5.5.1 low noise mode (lnm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.5.2 low consumption mode (lcm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 5.6 switchover feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.6.1 lcm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.6.2 lnm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.7 overcurrent protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 ocp and switchover feature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 5.8 overvoltage protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 5.9 thermal shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
docid026211 rev 3 3/63 a6986 contents 63 6 closing the loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 6.1 g co (s) control to output transfer function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 6.2 error amplifier compensation network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 6.3 voltage divider . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 6.4 total loop gain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 6.5 compensation network design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 7 application notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 7.1 output voltage adjustment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 7.2 switching frequency . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 7.3 mlf pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 7.4 voltage supervisor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 7.5 synchronization (lnm) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 7.6 design of the power components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 7.6.1 input capacitor selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 7.6.2 inductor selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 7.6.3 output capacitor selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 8 application board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 9 efficiency curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 10 package information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 11 order codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 12 revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
application schematic a6986 4/63 docid026211 rev 3 1 application schematic figure 1. application schematic 6 l j q d o * 1 ' 3 : 5 * 1 ' 3 : 5 * 1 ' & |