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SP6644EB

器件型号:SP6644EB
厂商名称:SIPEX
厂商官网:
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器件描述

Evaluation Board Manual

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SP6644EB器件文档内容

                                              SP6644/6645
                                     Evaluation Board Manual

Easy Evaluation for the
    SP6644/6645 Single or Dual
    Cell Alkaline to 3.3V Output

Provides up to 150mA output
    current for 2-Cell Input

High Efficiency: 92%

�SOIC Package & SMT
    components for small, low
    profile Power Supply

DESCRIPTION

The SP6644/6645 Evaluation Board is designed to help the user evaluate the performance of
the SP6644/6645 for use as a single or dual cell input to +3.3V output DC-DC Converter. The
output of the SP6644/6645 is preset to +3.3V or can be adjusted from +2V to +5.5V by
manipulating two external resistors. The SP6644/6645UEB evaluation board is a complete
power supply circuit with an option for adding a small SOT23 5-pin +3V LDO Regulator to
provide even better regulation and low noise output.

The evaluation board is a completely assembled and tested surface mount board which
provides easy probe access points to all SP6644/6645 Inputs and Outputs so that the user can
quickly connect and measure electrical characteristics and waveforms.

The next two sections describe the SP6644/6645 Board Layout and Using the SP6644/6645
Evaluation Boards. Power Supply Data is supplied as measured from a typical SP6644/6645
evaluation board. The SP6644/6645 Evaluation Board List of Materials table is provided with
some manufacturers part numbers to use as a reference. Finally, a schematic and drawings of
the PC Layout are included as a design-in tool for the user of the SP6644/6645.

BOARD LAYOUT

The SP6644/6645 Evaluation Board has been designed for easy and convenient access to all
Inputs and Outputs of the SP6644/6645 device under test. Position the board with the
silkscreen lettering upright, (also see the drawing on the front page of this manual) and you will
see U1 the SP6644/6645 8-pin �SOIC, in the center left of the board. To the left of U1 are the
input capacitor C1 and the Vbatt pin. To the right of U1 are the output capacitor C2 and the
Vout post. Above U1 is the inductor L1 and the LX test point.
USING THE EVALUATION BOARD

1) Powering Up the SP6644/6645 Circuit
The SP6644/6645 Evaluation Board can be powered from inputs from a +0.8V to +3.3V from 1
or 2 alkaline cells or a power supply. Connect with short leads directly to the "Vbatt" and "Gnd"
posts. Monitor the Output Voltage and connect the Load between the "Vout" post and the 2nd
"GND" post.

2) Using the J1 Jumper: Enabling the SP6644/6645 Output and using the Shutdown Mode
The SP6644/6645 output will be Enabled if the J1 Jumper is in the left or pin 1 to 2 position. If
J1 is in the pin 2 to 3 position, the Shutdown pin is brought to GND, which puts the
SP6644/6645 in the low quiescent Shutdown Mode.

3) Using the LDO Output
The SP6644/6645 output connects to an LDO, the SP6201 ultra low drop-out CMOS regulator
which has a 3.0V output at up to 150mA. To evaluate the SP6201 performance with the
SP6644/6645 input, connect the load across the +3V post and GND and measure both the
SP6644/6645 output and SP6201 output with an oscilloscope configured for AC millivolts. As
you can see from figure 8 the output ripple voltage is reduced from 60mV to less than 3mV by
the LDO.

4) Using the Rlim Function
The peak inductor current, IPEAK, is programmed externally by the RLIM resistor connected
between the RLIM pin and GND. The peak inductor current is defined by:

IPEAK = 1400/RLIM

The SP6644/45 datasheet specifications for RLIM give a range of 2.5 to 9.3K ohms. Using the
IPEAK equation above gives an IPEAK range of

IPEAK range = 150 to 560mA.

The saturation current specified for the inductor needs to be greater then the peak current to
avoid saturating the inductor, which would result in a loss in efficiency and could damage the
inductor. The SP6644/6645 evaluation board uses a Rlim value of 2.5K to allow the circuit to
deliver up to 80mA for 1.3V input and 150mA for 2.6V input. Other values could be selected
using the above relationships.

POWER SUPPLY DATA

The SP6644/6645's high efficiency is illustrated in figures 1 & 2 which has 90 to 93% efficiency
for 2 fully charged alkaline cells. Figure 1 with Rlim of 2.5K can deliver more output current than
figure 2 with an Rlim of 5K because it has greater peak current, at a price of reduced efficiency.
Line/Load curves in figures 3 & 4 show only 10 to 15mV change in output voltage at rated loads
of 80mA for 1-cell and 150mA for 2-cell. The no-load battery current the SP6644/6645
application circuit consumes for different Rlim's of 2.5K & 5K is illustrated in figure 5. In figure 6
the maximum load current the SP6644/6645 can deliver for different Rlim's of 2.5K & 5K is
illustrated. Load transient response to a 15mA to 150mA output load step is shown in figure 7.
Finally, in figure 8, SP6644 output ripple of 60mV is improved with the addition of the SP6201
LDO achieving an output ripple of only 3mV.

                                                               2
Efficiency (%)        100                                                            Vb=1.0V                  Efficiency (%)  100                                                 Vb=1.0V
                       90                                                            Vb=1.3V                                   90                                                 Vb=1.3V
                       80                                                            Vb=2.0V                                   80                                                 Vb=2.0V
                       70                                                            Vb=2.6V                                   70                                                 Vb=2.6V
                       60                                                            Vb=3.2V                                   60                                                 Vb=3.2V
                       50                                                                                                      50
                       40                1.0  10.0        100.0       1000.0                                                   40            1.0       10.0        100.0  1000.0
                           0.1                                                                                                     0.1

                                              Iload (mA)                                                                                          Iload (mA)

Figure 1. Efficiency Vs Output Current                                                        Figure 2. Efficiency Vs Output Current
(Vout = 3.3V) Rlim=2.5K                                                                       (Vout = 3.3V) Rlim=5K

                      Vout (V)  3.33                                          Vb=1.3V                         Vout (V)        3.33                                        Vb=1.3V
                                3.32                                          Vb=2.6V                                         3.32                                        Vb=2.6V
                                3.31                                                                                          3.31
                                3.30                                                                                          3.30
                                3.29                                                                                          3.29
                                3.28                                                                                          3.28
                                3.27                                                                                          3.27

                                       0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200                                                         0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
                                                               Iload (mA)                                                                                    Iload (mA)

Figure 3. Line/Load Rejection Vs Output Current                                               Figure 4. Line/Load Rejection Vs Output Current
(Vout = 3.3V) Rlim=2.5K                                                                       (Vout = 3.3V) Rlim=5K

                      10000                                                                                   240
                                                                                                              220
Battery Current (uA)  1000                                                    Rlim=2.5k          Max Io (mA)  200                                                                     Rlim=2.5K
                       100                                                    Rlim=5k                         180                                                                     Rlim=5K
                                                                                                              160
                                10                                                                            140                                                         4.0
                                                                                                              120
                                    0.0  1.0  2.0         3.0    4.0                                          100

                                              Vbatt (V)                                                        80                       1.0       2.0         3.0
                                                                                                               60
                                                                                                               40
                                                                                                               20

                                                                                                                 0

                                                                                                                   0.0

                                                                                                                                                  Vbatt (V)

Figure 5. No-Load Battery Current Vs Vbatt                                                    Figure 6. Maximum Load Current Vs Vbatt
(Vout = 3.3V)                                                                                 (Vout = 3.3V)

                                                                              Inductor                                                                                    SP6201
                                                                              0.5A/div                                                                                    10mV/div

                                                                              Vout                                                                                SP6644
                                                                              50mV/div                                                                            20mV/div

                                                                              Vbatt           Figure 8. SP6644 and SP6201 Output Ripple
                                                                              50mV/div        Rlim=2.5K (Vin = 1.3V,Vout = 3.3V, Iout=80mA)

Figure 7. Load Transient Response
Rlim=2.5K (Vin = 1.3V,Vout = 3.3V)

                                                                                              3
FIGURE 9: SP6644/6645UEB COMPONENT PLACEMENT

FIGURE 10: SP6644/6645UEB PC LAYOUT TOP SIDE

FIGURE 11: SP6644/6645UEB PC LAYOUT BOTTOM SIDE
                                                               4
SP6644/6645 EVALUATION BOARD SCHEMATIC

+0.88V to +3.3V Input

VBATT

GND              + C1                                            LX
                     47uF

              1                            L1 22uH                          +3.3V
                                       R4 1M                                VOUT
        J1 2
              3                                                                                                     +3.0V
                                                                                                                    VOUT
                             1 VBATT   SP6644       VOUT 8        R1 C4 +   C2      1 VIN     SP6201 VOUT5
                             2 BATTLO     U1            LX 7     OPEN OPEN  47uF                                  C3
BATTLO                       3 RLIM                                                 2 GND                         1uF
SHDN                        4 SHDN                  GND 6                     GND
                                                        FB 5                        3 ENABLE  RESET_N 4
                        R3
                       2.5K                                      R2
                                                                 100K

        Probe Access Points for external connection by the user

TABLE: SP6644/6645EB LIST OF MATERIALS

                           SP6644/45 Evaluation Board List of Materials

Ref. Des. Qty.   Manufacturer                  Part Number        Layout                        Component                   Vendor
                                                                    Size
        1         Sipex Corp.                  146-6396-01                            SP6644/45 Eval PC Board      Sipex 978-667-7800
                  Sipex Corp.          SP6644EU or SP6645EU       1"x1.5"       8-pin uSOIC Step-Up DC/DC Conv               Sipex
U1      1         Sipex Corp.                                     uSO-8      5-pin SOT23 200mA LDO 3.0V Output               Sipex
                                             SP6201EM5-3.0       SOT23-5    Poscap Tant. 6.3V 47uF SM 0.1ohm ESR
U2      1            Sanyo                       6TPA47M         "C" size      Ceramic 10V 1uF SM 0.05ohm ESR      Sanyo 978-922-6573
                   TDK Corp                                                                                         TDK 847-803-6100
C1,2 2                                     C2012X5R1A105K           805                             Open
                    Sumida                          Open            805        22uH, 0.68A, 0.38ohm, SM Inductor             Open
C3      1                                                         5x5mm                                           Sumida 847-956-0666
                  Panasonic                      CD43-220          1206                             Open
C4      0         Panasonic                         Open           1206             100K ohm 1/8W 1% 1206 SM                 Open
                  Panasonic                                        1206            2.49K ohm 1/8W 1% 1206 SM      Digi-Key 800-344-4539
L1      1                                   ERJ-8ENFJ1003          1206              1M ohm 1/8W 5% 1206 SM
                    Mill-Max                 ERJ-8ENF2491        .042 Dia                                               800-Digi-Key
R1      0            Sullins                  ERJ-8GEY105         .23x.12                Test Point Female Pin          800-Digi-Key
                     Sullins             0300-115-01-4727100       .2x.1                       3-Pin Header             800-Digi-Key
R2      1                                                                                           Shunt               800-Digi-Key
                                               PTC36SAAN                                                                800-Digi-Key
R3      1                                      STC02SYAN

R4      1

TP      7

J1      1

        1

                                       ORDERING INFORMATION

Model                                               Temperature Range                         Package Type

SP6644UEB.................................. -40�C to +85�C...................SP6644 Evaluation Board
SP6645UEB.................................. -40�C to +85�C...................SP6645 Evaluation Board
SP6644EU.....................................-40�C to +85�C......................................8-pin �SOIC
SP6645EU.....................................-40�C to +85�C......................................8-pin �SOIC

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