XL2001E1 产品概述
一、产品简介
XL2001E1 是芯龙(XLSEMI)推出的一款高输入电压降压型 DC-DC 开关稳压器,输入电压范围宽(8V ~ 45V),输出为固定 5.0V,最大输出电流可达 1.8A。器件集成开关管(非同步整流),工作开关频率在 128kHz ~ 173kHz 之间,静态电流(Iq)仅 4.7mA,工作结温范围 -40℃ ~ +125℃ (TJ)。封装为 SOIC-8,适合汽车、工业及泛电源管理场合的中功率降压需求。
二、主要参数
- 功能类型:降压型(Buck)
- 输入电压范围:8V ~ 45V
- 输出电压:固定 5.0V
- 最大输出电流:1.8A
- 开关频率:128kHz ~ 173kHz
- 静态电流(Iq):4.7mA
- 同步整流:否(需外接肖特基二极管)
- 开关管:内置
- 输出通道数:1
- 工作温度:-40℃ ~ +125℃ (TJ)
- 封装:SOIC-8
- 品牌:XLSEMI(芯龙)
三、设计要点与推荐实践
- 外部肖特基二极管:由于为非同步整流结构,需在 MOSFET 关断期间提供自由轮回路径。建议选用反向耐压高于最大输入电压、平均正向电流大于 1.8A、低正向压降的肖特基整流器(例如 2A 级别、VRRM ≥ 60V)。
- 电感选择:为控制峰峰电流纹波,建议将电感选为使纹波电流约为输出电流的 20%~40%。可按公式估算: L = Vout*(Vin - Vout) / (ΔI * Vin * fsw) 其中 ΔI 取目标纹波电流,fsw 取器件工作频率范围内的典型值。
- 电容选择:输入侧宜并联低 ESR 陶瓷电容与电解/固态电容以兼顾滤波与耐压(输入电容额定电压需大于最大输入);输出侧使用低 ESR 陶瓷或固态电容,容量根据纹波与瞬态要求选择,并留意温度/电压下容量衰减。
- PCB 布局:开关结点(MOSFET、肖特基、输出电感与输出电容)应尽量贴近,减小回流环路面积以降低 EMI。VIN 到 GND 的输入电容应尽量靠近芯片输入引脚。
- 效率与热管理:非同步整流在高电流或低压差时效率低于同步方案,需根据实际散热条件估算损耗并布置大面积铜箔或热沉,SOIC-8 通过底层铜平面和过孔可显著改善散热。
四、典型应用场景
- 汽车电源模块(12V、24V 输入,供给 5V 逻辑/传感器)
- 工业控制电源(宽电压供电、耐受瞬态)
- 通信设备与监控终端的 5V 供电
- 各类需要由高电压降到 5V 的嵌入式系统
五、注意事项
- 器件为固定 5V 输出,若需要可调输出应搭配外部方案或选型其它系列。
- 由于非同步整流的设计特性,在高输入电压或接近最大输出电流条件下,芯片发热和效率下降现象明显,设计时应留有余量(足够的散热与安全裕量)。
- 在不同工作点(Vin、Io)下开关频率存在一定漂移,布局与 EMI 抑制需据此评估。
总结:XL2001E1 以其宽输入电压、高耐压能力和集成开关管的优势,适合车载与工业场景的 5V 降压供电解决方案。设计时注意肖特基选型、合适的电感、电容及良好的 PCB 布局与散热措施,即可获得稳定可靠的电源性能。