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L5988DSTN/a320avai4 A continuous (more than 5 A pulsed) step-down switching regulator with synchronous rectification
L5988DTRSTN/a92avai4 A continuous (more than 5 A pulsed) step-down switching regulator with synchronous rectification


L5988D ,4 A continuous (more than 5 A pulsed) step-down switching regulator with synchronous rectificationFunctional description . . . . . . 125.1 Multifunction pin . . . . 135.2 Oscillator and s ..
L5988DTR ,4 A continuous (more than 5 A pulsed) step-down switching regulator with synchronous rectificationElectrical characteristic . . . . . 9Table 5. A/D voltage windows . . . . . 14Table 6. ..
L5989DTR ,4 A continuous (more than 5 A pulsed) step-down switching regulator with synchronous rectificationFunctional description . . . . . . 125.1 Multifunction pin . . . . 135.2 Oscillator ..
L5991 ,PRIMARY CONTROLLER WITH STANDBYELECTRICAL CHARACTERISTICS (VCC = 15V; Tj = 0 to 105°C; R = 13.3kΩ (*) C = 1nF;T T unless otherwis ..
L5991A ,PRIMARY CONTROLLER WITH STANDBYL5991L5991A®PRIMARY CONTROLLER WITH STANDBYCURRENT-MODE CONTROL PWMMULTIPOWER BCD TECHNOLOGYSWITCHI ..
L5991A. ,PRIMARY CONTROLLER WITH STANDBYBLOCK DIAGRAMSYNC DC-LIM V VREFCC1 15 8 42 TIMINGRCT25V Vref+3 +DC -T 15V/10V - PWM UVLO14 9-DIS DI ..
LC05-6 , Dual Low Capacitance TVS Array for Telecom Line-Card Applications 
LC05-6 , Dual Low Capacitance TVS Array for Telecom Line-Card Applications 
LC05-6 , Dual Low Capacitance TVS Array for Telecom Line-Card Applications 
LC05-6 , Dual Low Capacitance TVS Array for Telecom Line-Card Applications 
LC05-6.TB , Dual Low Capacitance TVS Array for Telecom Line-Card Applications
LC10A , 1500 WATT LOW CAPACITANCE TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR


L5988D-L5988DTR
4 A continuous (more than 5 A pulsed) step-down switching regulator with synchronous rectification
January 2010 Doc ID 15324 Rev 3 1/52
L5988D

4 A continuous (more than 5 A pulsed) step-down switching
regulator with synchronous rectification
Features
4 A output current (more than 5 pulsed) Operating input voltage from 2.9 V to 18 V External 1.8 V ± 2% reference voltage Output voltage from 0.6 to input voltage MLCC compatible 200 ns TON Programmable UVLO matches 3.3 V, 5 V and
12 V bus FSW programmable up to 1 MHz Voltage feed-forward Zero-load current operation Programmable current limit on both switches Programmable sink current capability Pre-bias start up capability Thermal shutdown
Applications
Consumer: STB, DVD, LCD TV, VCR, car
radio, LCD monitors Networking: XDSL, modems, routers and
switches Computer and peripherals: printers, audio /
graphic cards, optical storage, hard disk drive Industrial: DC-DC modules, factory automation HC LED driving
Figure 1. Test application circuit
Contents L5988D
2/52 Doc ID 15324 Rev 3
Contents Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Pin function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Electrical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Functional description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

5.1 Multifunction pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
5.2 Oscillator and synchronization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5.3 External voltage reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.4 Soft-start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.5 Monitoring and protections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.5.1 Overvoltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.5.2 Current limiting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
5.5.3 UVLO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.5.4 Thermal shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.6 Minimum on time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5.7 Error amplifier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Application information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6.1 Input capacitor selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
6.2 Inductor selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
6.3 Output capacitor selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
6.4 Compensation network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6.4.1 Type III compensation network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6.4.2 Type II compensation network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.5 R.M.S. current of the embedded power MOSFETs . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6.6 Thermal considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6.7 Layout considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
6.8 Application circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
L5988D Contents
Doc ID 15324 Rev 3 3/52 Typical characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Package mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Order codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
List of table L5988D
4/52 Doc ID 15324 Rev 3
List of table

Table 1. Pinout description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Table 2. Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Table 3. Thermal data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Table 4. Electrical characteristic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Table 5. A/D voltage windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Table 6. UOS voltage biasing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Table 7. FSW resistor examples. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Table 8. ILIM-ADJ resistor examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Table 10. Input capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Table 11. Inductors. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Table 12. Output capacitors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Table 13. Component list application circuit (fSW = 400 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Table 14. Component list application circuit (fSW = 600 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Table 15. HTSSOP16 mechanical data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
Table 16. Order codes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Table 17. Document revision history . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
L5988D List of figures
Doc ID 15324 Rev 3 5/52
List of figures

Figure 1. Test application circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Figure 2. Pin connection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Figure 3. Voltage mode control loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 4. Internal block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Figure 5. Oscillator circuit block diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Figure 6. Sawtooth: voltage feed forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 7. Sawtooth: synchronization and frequency adjust . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Figure 8. Input RMS current of two synchronized regulators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Figure 9. OVP not latched . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Figure 10. OVP latched . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Figure 11. constant current protection at extreme duty cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Figure 12. minimum TON. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Figure 13. Type III compensation network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Figure 14. Open loop gain: module bode diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Figure 15. Open loop gain bode diagram with ceramic output capacitor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Figure 16. Type II compensation network . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 17. Open loop gain: module bode diagram. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Figure 18. Open loop gain bode diagram with high ESR output capacitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Figure 19. Maximum continuos output current vs. duty cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Figure 20. Switching losses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Figure 21. Estimation of the internal power losses (VIN = 12 V, VOUT = 1.2 V, fSW = 400 kHz) . . . . 38
Figure 22. Estimation of the internal power losses (VIN = 5 V, VOUT = 1.2 V, fSW = 400 kHz) . . . . . 39
Figure 23. Measurement of the thermal impedance of the evaluation board. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Figure 24. Top board layout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Figure 25. Bottom board layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Figure 26. Demonstration board application circuit (fSW = 400 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Figure 27. Demonstration board application circuit (fSW = 600 kHz) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Figure 28. Junction temperature vs. fSW at VIN = 12 V, VOUT = 3.3 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Figure 29. Junction temperature vs. fSW at VIN = 5 V, VOUT = 3.3 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Figure 30. Junction temperature vs. fSW at VIN = 3.3 V, VOUT = 1.2 V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Figure 31. Junction temperature vs. VOUT at VIN = 12 V, fSW = 400 kHz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Figure 32. Junction temperature vs. VOUT at VIN = 5 V, fSW = 400 kHz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Figure 33. Junction temperature vs. VOUT at VIN = 3.3 V, fSW = 400 kHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Figure 34. Efficiency vs. output current at VIN = 3.3 V, fSW = 400 kHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Figure 35. Efficiency vs. output current at VIN = 5 V, fSW = 250 kHz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Figure 36. Efficiency vs. output current . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figure 37. Load regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figure 38. Line regulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figure 39. Load transient from 0 to 3 A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figure 40. Soft-start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Figure 41. HTSSOP16 mechanical drawing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
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