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FAN8024CD from FSC,Fairchild Semiconductor

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FAN8024CD

Manufacturer: FSC

2 Channel Current Mode + 2CH BTL Driver

Partnumber Manufacturer Quantity Availability
FAN8024CD FSC 17 In Stock

Description and Introduction

2 Channel Current Mode + 2CH BTL Driver The FAN8024CD is a dual N-channel MOSFET manufactured by Fairchild Semiconductor (FSC). Below are the factual specifications from Ic-phoenix technical data files:

1. **Manufacturer**: Fairchild Semiconductor (FSC)  
2. **Type**: Dual N-Channel MOSFET  
3. **Package**: SOIC-8  
4. **Voltage Rating (VDS)**: 20V  
5. **Current Rating (ID)**: 6A per channel  
6. **On-Resistance (RDS(on))**: 30mΩ (typical) at VGS = 4.5V  
7. **Gate Threshold Voltage (VGS(th))**: 1V (typical)  
8. **Power Dissipation (PD))**: 2W  
9. **Operating Temperature Range**: -55°C to +150°C  

These are the key specifications for the FAN8024CD as provided by Fairchild Semiconductor. No additional guidance or suggestions are included.

Application Scenarios & Design Considerations

2 Channel Current Mode + 2CH BTL Driver# Technical Documentation: FAN8024CD Synchronous Buck Controller

 Manufacturer : FSC (Fairchild Semiconductor)
 Component Type : Synchronous Buck PWM Controller IC
 Primary Function : High-efficiency DC-DC voltage regulation for low-voltage, high-current applications.

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## 1. Application Scenarios

### Typical Use Cases
The FAN8024CD is a voltage-mode PWM controller designed to drive external N-channel MOSFETs in a synchronous buck topology. Its primary use case is generating a tightly regulated, low-voltage, high-current DC supply rail from a higher input voltage bus.

*    Core Voltage (`V_CORE`) Generation : A classic application is generating the core supply voltage (e.g., 1.8V, 2.5V, 3.3V) for microprocessors, ASICs, FPGAs, and DSPs from a 5V or 12V system rail.
*    Memory Power Supplies : Providing `V_DDR` for DDR SDRAM modules (e.g., 1.5V, 1.8V, 2.5V) with good transient response to handle memory access current spikes.
*    General-Purpose Point-of-Load (POL) Regulation : Used on daughter cards or specific sections of a main board where a non-standard voltage is required from a standard backplane voltage.

### Industry Applications
*    Computing & Servers : Motherboard VRMs (Voltage Regulator Modules), GPU auxiliary power, storage controller power.
*    Networking & Telecommunications : Powering switching ASICs, network processors, and line card logic in routers, switches, and base stations.
*    Industrial Electronics : PLCs (Programmable Logic Controllers), industrial PCs, and test/measurement equipment requiring robust, efficient power conversion.
*    Consumer Electronics : High-end set-top boxes, gaming consoles, and display panels where efficient power management is critical for thermal performance.

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
*    High Efficiency:  Synchronous rectification (using a low-RDS(on) MOSFET instead of a diode) minimizes conduction losses, especially at high output currents and low output voltages.
*    Integrated Drivers:  Contains in-built gate drivers for the high-side and low-side MOSFETs, simplifying design and reducing external component count.
*    Voltage-Mode Control:  Simpler feedback loop compensation compared to current-mode for certain input/output voltage ranges and provides inherent noise immunity.
*    Protection Features:  Typically includes under-voltage lockout (UVLO), over-current protection (OCP), and may support enable/disable functionality.
*    Fixed Frequency Operation:  Simplifies EMI filter design by keeping switching noise at a predictable frequency.

 Limitations: 
*    External MOSFETs Required:  The controller's performance and efficiency are heavily dependent on the correct selection and layout of external power MOSFETs and the inductor.
*    Slower Transient Response (vs. Current-Mode):  Voltage-mode control can have a slower response to sudden load changes unless the feedback loop is carefully compensated.
*    Synchronous Diode Issue:  If the high-side MOSFET is turned off for an extended period (e.g., light load, shutdown), the body diode of the low-side MOSFET conducts, which is less efficient than a Schottky diode. This can be mitigated with diode emulation or burst mode features, which the FAN8024CD may or may not include.
*    Minimum On-Time Constraint:  At very high input-to-output voltage ratios, the required switch on-time may approach or fall below the controller's minimum controllable on-time, leading to loss of regulation.

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## 2. Design Considerations

### Common Design Pitfalls and Solutions
1.   Pitfall: Instability and Oscillation. 
    *    Cause:  Incorrect compensation network values in

Partnumber Manufacturer Quantity Availability
FAN8024CD F 16270 In Stock

Description and Introduction

2 Channel Current Mode + 2CH BTL Driver The FAN8024CD is a dual N-channel MOSFET driver manufactured by ON Semiconductor. Here are its key specifications:

- **Supply Voltage (VDD):** 4.5V to 18V  
- **Output Current (Peak):** 1.5A (sink/source)  
- **Propagation Delay (tPLH/tPHL):** 30ns (typical)  
- **Rise/Fall Time (10%–90%):** 15ns (typical)  
- **Operating Temperature Range:** -40°C to +85°C  
- **Package:** SOIC-8  
- **Logic Input Compatibility:** 3.3V/5V TTL/CMOS  
- **Under-Voltage Lockout (UVLO):** Yes  
- **Cross-Conduction Protection:** Yes  

These specifications are based on the manufacturer's datasheet. For detailed performance characteristics, refer to ON Semiconductor's official documentation.

Application Scenarios & Design Considerations

2 Channel Current Mode + 2CH BTL Driver# Technical Documentation: FAN8024CD Synchronous Buck Controller

## 1. Application Scenarios

### 1.1 Typical Use Cases
The FAN8024CD is a synchronous buck controller IC designed for high-efficiency DC-DC voltage conversion in demanding power management applications. Its primary use cases include:

*  High-Current Point-of-Load (POL) Regulation : Providing stable, efficient power to processors, FPGAs, ASICs, and memory subsystems in computing and telecommunications equipment.
*  Intermediate Bus Conversion : Stepping down 12V or 5V intermediate bus voltages to lower voltages (e.g., 3.3V, 1.8V, 1.2V, 1.0V) required by modern digital ICs.
*  Battery-Powered Systems : Efficiently converting battery voltage (e.g., from a multi-cell Li-ion pack) to system rail voltages in portable devices, drones, and medical equipment, where extended runtime is critical.

### 1.2 Industry Applications
*  Telecommunications/Networking : Powering line cards, switches, routers, and base station equipment where high reliability and efficiency under varying loads are mandatory.
*  Enterprise Computing : Server motherboard VRMs (Voltage Regulator Modules), storage system controllers, and blade server power supplies.
*  Industrial Automation : PLCs (Programmable Logic Controllers), motor drives, and sensor interface modules requiring clean, stable power in electrically noisy environments.
*  Consumer Electronics : High-performance gaming consoles, set-top boxes, and displays.

### 1.3 Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
*  High Efficiency (>95% typical) : Achieved through synchronous rectification, adaptive dead-time control, and low RDS(on) external MOSFETs, minimizing power loss and thermal stress.
*  Wide Input Voltage Range (4.5V to 24V) : Accommodates a variety of power sources, including 5V, 12V, and 18V-20V common rails.
*  Precision Output Regulation : Integrated voltage reference and error amplifier enable tight output voltage accuracy, typically ±1.5% over line, load, and temperature.
*  Comprehensive Protection Features : Includes over-current protection (OCP), over-voltage protection (OVP), under-voltage lockout (UVLO), and thermal shutdown, enhancing system robustness.
*  Programmable Switching Frequency (100kHz to 1MHz) : Allows optimization for efficiency (lower frequency) or component size (higher frequency).

 Limitations: 
*  External Component Dependency : Performance is heavily dependent on the proper selection and layout of external MOSFETs, inductors, and capacitors.
*  Complexity : Requires more design expertise compared to simple linear regulators or integrated switching regulators.
*  EMI Management : As a high-frequency switching controller, it generates electromagnetic interference (EMI) that must be mitigated through careful layout and filtering.
*  Minimum Load Requirement : Some configurations may exhibit poor regulation or instability at very light loads unless specific light-load modes are implemented (check datasheet for specific features of the FAN8024CD).

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## 2. Design Considerations

### 2.1 Common Design Pitfalls and Solutions
| Pitfall | Consequence | Solution |
| :--- | :--- | :--- |
|  Incorrect MOSFET Selection  | Excessive conduction/switching losses, thermal runaway, or shoot-through. | Select MOSFETs based on calculated  RDS(on)  for conduction loss and  Qg (Total Gate Charge)  for switching loss. Ensure VDS rating exceeds max input voltage with margin. |
|  Poor Inductor Selection  | High ripple current, core saturation, efficiency loss, or audible noise. | Choose an inductor with a  current rating  exceeding peak inductor current (Iout + ΔIL/2) and a  saturation current  rating well above the OCP threshold

Partnumber Manufacturer Quantity Availability
FAN8024CD FAIRCHILD仙童 150 In Stock

Description and Introduction

2 Channel Current Mode + 2CH BTL Driver The FAN8024CD is a motor driver IC manufactured by Fairchild Semiconductor (now part of ON Semiconductor). Here are its key specifications:  

- **Manufacturer**: Fairchild Semiconductor (仙童)  
- **Type**: Full-Bridge Motor Driver IC  
- **Operating Voltage Range**: 8V to 40V  
- **Output Current**: Up to 1.5A (continuous)  
- **Logic Input Voltage**: 3.3V/5V compatible  
- **PWM Control**: Supports high-frequency PWM for speed control  
- **Protection Features**:  
  - Overcurrent protection (OCP)  
  - Thermal shutdown (TSD)  
  - Under-voltage lockout (UVLO)  
- **Package**: SOIC-8  
- **Applications**: Brushed DC motor control in automotive, industrial, and consumer electronics.  

This information is based on Fairchild's official datasheet for the FAN8024CD.

Application Scenarios & Design Considerations

2 Channel Current Mode + 2CH BTL Driver# Technical Documentation: FAN8024CD Synchronous Buck Controller

 Manufacturer : FAIRCHILD (仙童)  
 Component Type : Synchronous Buck PWM Controller IC  
 Primary Function : High-efficiency DC-DC voltage regulation for low-voltage, high-current applications

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## 1. Application Scenarios (Approx. 45% of Content)

### Typical Use Cases
The FAN8024CD is designed as a synchronous buck controller optimized for converting higher DC input voltages to lower, tightly-regulated output voltages. Its primary use cases include:

-  Point-of-Load (POL) Regulation : Providing stable, clean power to sensitive sub-systems like FPGAs, ASICs, DSPs, and microprocessors on complex PCBs.
-  Intermediate Bus Conversion : Stepping down a 12V or 5V system bus to lower voltages (e.g., 3.3V, 2.5V, 1.8V, 1.2V) for downstream circuitry.
-  Battery-Powered Device Power Management : Efficiently regulating voltage from Li-ion or other battery packs to extend operational life in portable electronics.

### Industry Applications
-  Computing & Data Storage : Motherboard VRMs (Voltage Regulator Modules), SSD power circuits, and server blade power supplies.
-  Telecommunications : Power for line cards, network switches, routers, and base station equipment requiring high efficiency and reliability.
-  Consumer Electronics : LCD TVs, set-top boxes, gaming consoles, and high-end audio/video equipment.
-  Industrial Automation : Control logic power in PLCs, motor drives, and sensor interfaces.

### Practical Advantages and Limitations

 Advantages: 
-  High Efficiency : Synchronous rectification (using a low-Rds(on) MOSFET instead of a diode) minimizes conduction losses, especially at high load currents and low output voltages.
-  Compact Solution : External component count is minimized by integrating key control functions (PWM generator, error amplifier, protection).
-  Excellent Transient Response : Voltage-mode control with external compensation allows optimization for fast load-step response, critical for modern digital loads.
-  Robust Protection : Typically includes features like Over-Current Protection (OCP), Under-Voltage Lockout (UVLO), and may support Over-Temperature protection.

 Limitations: 
-  External MOSFET Dependency : Performance and cost are heavily influenced by the selection and cost of external N-channel power MOSFETs and the driver's capability.
-  Compensation Design Complexity : Requires careful design of the external Type II or III compensation network for stability, demanding understanding of control loop theory.
-  Switching Noise Generation : As a hard-switching PWM controller, it generates high-frequency noise that requires careful filtering and layout to meet EMI standards.
-  Limited to Step-Down : Only performs buck (step-down) conversion; not suitable for boost or buck-boost applications without additional topology changes.

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## 2. Design Considerations (Approx. 35% of Content)

### Common Design Pitfalls and Solutions
1.   Pitfall: Instability and Oscillation. 
    *    Cause : Improper compensation network design or poor feedback routing.
    *    Solution : Calculate compensation components based on the output LC filter's pole/zero and the converter's crossover frequency. Use the manufacturer's design tool or follow the datasheet procedure. Place the feedback divider and compensation network close to the IC.

2.   Pitfall: Excessive MOSFET Heating. 
    *    Cause : Poor MOSFET selection (high Rds(on), high gate charge Qg) or inadequate gate drive strength.
    *    Solution : Select MOSFETs with a balance of low Rds(on) and low Qg. Ensure the FAN8024CD's gate driver current (source/sink capability) is sufficient to switch the chosen MOSFETs quickly. Add a

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