茂睿芯： 110V/0.6A，集成30mA LDO的同步Iso-Buck转换器MK9816

　　为高效赋能两轮电动自行车、AGV、机器人和园林电动工具等电池管理系统(BMS)的加速发展，茂睿芯推出了至简外围、低功耗的系统方案MK9816。应用MK9816 Iso-Buck的隔离侧(次边)输出，可以节省传统E-Bike BMS中所需的隔离模块，可无需外围环路补偿电路，提供更精简的解决方案。

　　MK9816支持110V输入，0.6A输出，同时集成30mA预调整LDO，在系统待机时给MCU供电使用，降低系统功耗和物料成本;可配置PFM的频率，在保证次边输出带载能力的同时，避免了工作于FCCM的传统Iso-Buck轻载系统效率偏低问题。其内置低导通阻抗的高边和低边功率MOSFET，效率高达91.5%@IOUT=400mA;同时带多种保护功能，为系统性能、产品可靠性提供保障。

　　一、MK9816产品特征

　　·宽输入工作电压范围：7V-100V

　　·VIN、SW、EN管脚绝对耐压高达110V

　　·<10uA的关断电流

　　·常使能预调整LDO(Vcc pin)输出电压：9V@0mA~5.5V@30mA

　　·可配置的工作模式：

　　—强制连续导通模式(FCCM)

　　—脉冲频率调制模式(PFM)，PFM模式下零电流时间(TZC)可调

　　·集成软启动电路

　　·不需要外部环路补偿电路

　　·集成700mΩ高边MOSFET和350mΩ低边MOSFET

　　·VCC支持VOUT返回供电

　　·保护功能：

　　—输入欠压保护、输出欠压和过压保护

　　—过流保护、过温保护

　　二、MK9816封装及引脚功能

　　1、MK9816 引脚封装图

　　2、MK9816 引脚功能定义

　　三、MK9816典型应用框图

　　四、MK9816典型波形

　　1、PFM和FCCM输出纹波

　　测试条件：

       (1)PFM模式，IOUT=0.1A，RMODE=47kΩ;

       (2)FCCM模式，IOUT=0A，RMODE=2MΩ。

　　PFM模式输出纹波                        FCCM模式输出纹波

　　2、瞬态响应

　　MK9816采用恒定导通时间 (COT) 控制架构，可实现出色的瞬态响应。测试条件：VIN=48V，VOUT=10V，IOUT=0.1~0.6A，di/dt=1.6A/us，duty=50%，L=47uH，COUT=20uF。

　　3、原边和次边短路保护

　　原边短路保护和恢复                        次边短路保护和恢复

　　五、MK9816产品优势

　　1、简单、低功耗的解决方案

　　应用MK9816 Iso-Buck的隔离侧输出，可以节省传统E-Bike BMS中所需的隔离模块;内置5.5V 30mA LDO，系统待机时给MCU供电，降低系统功耗。

　　2、PFM模式ZC时间可调

　　通过配置MODE管脚的下拉电阻，可调节工作模式以及PFM模式下的零电流时间(TZC)，实现轻载高效且使开关频率高于人耳可听范围，以避免噪声。

　　MODE管脚配置与工作模式的对应关系

　　3、高效率

　　MK9816集成低导通阻抗的高边和低边功率MOSFET，且通过配置MODE管脚电阻值可实现TZC可调，所以不仅可实现重载高效，也可实现轻载高效。

　　测试条件：

　　(1)VOUT=10V，工作在FCCM模式下，不同输入电压的效率曲线;

　　(2)VOUT=10V，不同工作模式、不同TZC的效率曲线。

　　不同输入电压下的效率曲线                    不同工作模式的效率曲线

　　4、Vcc支持VOUT返回供电

　　MK9816 Vcc管脚支持输出返回供电，使用VOUT返回供电给VCC，有利于提升0.3A负载以下的效率，效率可提升3%~5%。

　　测试条件：

　　VIN=48V，VOUT=10V，FCCM模式，VCC是否使用VOUT返回供电效率曲线。

　　5、集成软启动电路

　　MK9816集成了内部软启动电路，可避免上电启动过程中的输出电压尖峰以及电感电流的尖峰，有效降低启机过程中的电压和电流应力，确保系统可靠性。

　　六、典型应用场景

　　七、茂睿芯DCDC系列选型表