PM6686 ,Dual step-down controller with adjustable voltages, adjustable LDO and auxiliary charge pump controller for notebookBlock diagram . . . . . 238 Device description . 248.1 Switching sections . . 248 ..
PM7202 , ETHERNET DC/DC CONVERTERS
PM7202 , ETHERNET DC/DC CONVERTERS
PM7205 , ETHERNET DC/DC CONVERTERS
PM7214 , ETHERNET DC/DC CONVERTERS
PM7214 , ETHERNET DC/DC CONVERTERS
PSB2186HV1.1 .... ,ISAC-S TE (ISDN Subscriber Access Con...Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
PSB2186N V1.1 ,ISAC-S TE (ISDN Subscriber Access Con...Features. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
PSB2186N V1.1 ,ISAC-S TE (ISDN Subscriber Access Con...Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
PSB2186N V1.1 ,ISAC-S TE (ISDN Subscriber Access Con...applications, processes and circuits implemented within components or assemblies.The information de ..
PSB2186N V1.1 ,ISAC-S TE (ISDN Subscriber Access Con...Functional Description. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..
PSB2186N V1.1 ,ISAC-S TE (ISDN Subscriber Access Con...ICs for CommunicationsISDN Subscriber Access Controller for Terminals®ISAC -S TEPSB 2186 User’s Man ..
PM6686
Dual step-down controller with adjustable voltages, adjustable LDO and auxiliary charge pump controller for notebook
July 2009 Doc ID 15281 Rev 4 1/50
PM6686Dual step-down controller with adjustable voltages, adjustable LDO
and auxiliary charge pump controller for notebook
Features 5.5 V to 28 V input voltage range Dual fixed OUT1 = 1.5 V/5 V and OUT2 =
1.05 V / 3.3 V outputs or adjustable OUT1 = 0.7
V to 5.5 V and OUT2 = 0.7 V to 2.5 V outputs,
± 1.5% accuracy over valley regulation Low-side MOSFETs' RDS(on) current sensing
and programmable current limit Constant ON-time control Frequency selectable Soft-start internally fixed at 2 ms and soft-stop Selectable pulse skipping at light loads Selectable minimum frequency (33 kHz) in
pulse skip mode Independent Power Good and EN signals Latched OVP and UVP Charge pump feedback Fixed 3.3 V/5.0 V, or adjustable output 0.7 V to
4.5 V, ± 1.5% (LDO): 200 mA 3.3 V reference voltage ± 2.0%: 5 mA 2.0 V reference voltage ± 1.0%: 50 µA
Applications Notebook computers Main (3.3 V/5 V), chipset (1.5 V/1.05 V),
DDR1/2/3, graphic cards power supply PDAs, mobile devices, tablet PC or slates 3-4 cells Li+ battery powered devices
DescriptionPM6686 is a dual step-down controller specifically
designed to provide extremely high efficiency
conversion, with lossless current sensing
technique. The constant on-time architecture
assures fast load transient response and the
embedded voltage feed-forward provides nearly
constant switching frequency operation. Pulse
skipping technique increases efficiency at very
light load. Moreover a minimum switching
frequency of 33 kHz is selectable to avoid audio
noise issues. The PM6686 provides a selectable
switching frequency, allowing three different
values of switching frequencies for the two
switching sections. The output voltages OUT1
and OUT2 can be programmed to regulate
1.5 V/5 V and 1.05 V/3.3 V outputs respectively or
can deliver two adjustable output voltages. An
optional external charge pump can be monitored.
This device embeds a linear regulator that can
provide 3.3 V/5 V or an adjustable voltage from
0.7 V to 4.5 V output. The linear regulator
provides up to 100 mA output current. LDO can
be bypassed with the switching regulator outputs
or with an external power supply (switchover
function).
When in switchover, the LDO output can source
up to 200 mA.
Table 1. Device summary
Contents PM66862/50 Doc ID 15281 Rev 4
Contents Simplified application schematic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Pin settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.1 Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Pin descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Electrical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103.1 Maximum rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3.2 Thermal data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Recommended operating conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Typical operating characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156.1 Screen shots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Device description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248.1 Switching sections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
8.1.1 Output voltage set up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
8.1.2 Constant on time control (COT) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
8.1.3 PWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
8.1.4 SKIP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.1.5 Non audible SKIP (NA SKIP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
8.1.6 Gate drivers and logic supply . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
8.1.7 Current sensing and current limit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
8.1.8 Soft-start and soft-end . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Monitoring and protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 349.1 Overvoltage protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
9.2 Undervoltage protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
9.3 PVCC monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
PM6686 ContentsDoc ID 15281 Rev 4 3/50
9.4 Linear regulator section . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
9.5 Charge pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
9.6 Voltage references . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.7 General device fault management . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.7.1 Thermal protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3810.1 External components selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
10.1.1 Inductor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
10.1.2 Input capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
10.1.3 Output capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
10.1.4 MOSFET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Diode selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4211.1 Freewheeling diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
11.2 Charge pump diode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
11.3 Other important components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
11.3.1 VIN filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
11.3.2 PVCC and VCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
11.3.3 VREF2 and VREF3 capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
11.3.4 LDO output capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
11.3.5 Bootstrap circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
PCB design guidelines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
List of figures PM6686
4/50 Doc ID 15281 Rev 4
List of figures
Figure 1. Simplified application schematic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Figure 2. Pin connection (through top view) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 3. Efficiency vs load OUT1 = 5 V, TON = VCC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 4. Efficiency vs load OUT2 = 3.3 V, TON = VCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 5. Efficiency vs load OUT1 = 1.5 V, TON = VCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 6. Efficiency vs load OUT2 = 1.05 V, TON = VCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 7. Load regulationOUT1 = 5 V, TON = VCC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 8. Load regulationOUT2 = 3.3 V, TON = VCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 9. Load regulation OUT1 = 1.5 V, TON = VCC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 10. Load regulation OUT2 = 1.05 V, TON = VCC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 11. Switching frequency vs load OUT1 = 5 V, TON = VCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 12. Switching frequency vs load OUT2 = 3.3 V, TON = VCC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 13. Section 1 line regulation OUT1 = 5 V, TON = VCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 14. Section 2 line regulation OUT2 = 3.3 V, TON = VCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 15. Section 1 line regulation OUT1 = 1,5 V, TON = VCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 16. Section 2 line regulation OUT2 = 1,05 V, TON = VCC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 17. Stand-by mode input battery current vs input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 18. Shut-down mode input battery current vs input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 19. PWM no load input currents vs input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 20. SKIP no load input currents vs input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 21. NA SKIP no load input currents vs input voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 22. VREF3 load regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 23. VREF2 load regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 24. LDO = 3,3 V load regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Figure 25. LDO = 5 V load regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 26. OUT1 soft-start no load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 27. OUT2 soft-start no load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 28. OUT1 soft-start 8 A constant current load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 29. OUT2 soft-start loaded 8 A constant current load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 30. OUT1 soft-end, no load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 31. OUT2 soft-end, no load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 32. OUT1 soft-start, EN2 = VREF2 no loads applied . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 33. OUT2 soft-start, EN1=VREF2 no loads applied . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 34. soft-end, EN2 = VREF2 no loads applied. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 35. soft-end, EN1=VREF2 no loads applied. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 36. Load transient 0-5 A 2 A/µs OUT1 = 5 V PWM mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 37. Load transient 0-5 A 2 A/µs OUT1 = 5 V SKIP mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 38. Load transient 0-5 A 2 A/ µs OUT1 = 1,5 V PWM mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 39. Load transient 0-5 A 2 A/ µs OUT1 = 1,5 V SKIP mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Figure 40. Load transient 0-5 A 2 A/µs OUT2 = 3.3 V PWM mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 41. Load transient 0-5 A 2 A/µs OUT2 = 3.3 V SKIP mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 42. Load transient 0-5 A 2 A/ µs OUT2 = 1,05 V PWM mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 43. Load transient 0-5 A 2 A/ µs OUT2 = 1,05 V SKIP mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 44. Functional block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Figure 45. Resistor divider to configure the output voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Figure 46. Constant on time block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Figure 47. Inductor current and output voltage in PWM mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Figure 48. Inductor current and output voltage in SKIP mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
PM6686 List of figures
Doc ID 15281 Rev 4 5/50
Figure 49. Inductor current and output voltage in NA SKIP mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Figure 50. Internal supply diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Figure 51. Current waveforms in current limit conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Figure 52. Current limit circuit block diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Figure 53. VOUT2 behavior if EN2 is connected to VREF2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 54. Charge pump application circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Figure 55. VIN pin filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Figure 56. VCC and PVCC filters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Figure 57. Bootstrap circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Figure 58. Current paths, ground connection and driver traces layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Figure 59. Package dimensions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
