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FN6849.3
December 16, 2011
Table of Contents
1 Electrical Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2 Pin Descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3 Typical Application Example . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
4 ZL2005P Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.1 Digital-DC Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.2 ZL2005 - ZL2005P . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
4.3 Power Conversion Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
4.4 Power Management Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4.5 Multi-mode Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
5 Power Conversion Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.1 Internal Bias Regulators and Input Supply Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.2 High-side Driver Boost Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.3 Output Voltage Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5.4 Start-up Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
5.5 Soft Start Delay and Ramp Times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
5.6 Power Good . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.7 Switching Frequency and PLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
5.8 Selecting Power Train Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
5.9 Current Limit Threshold Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
5.10 Loop Compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.11 Non-Linear Response Settings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
5.12 Efficiency Optimized Driver Dead-time Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
6 Power Management Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6.1 Input Undervoltage Lockout (UVLO) Standard Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6.2 Output Overvoltage Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
6.3 Output Pre-Bias Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.4 Output Overcurrent Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
6.5 Thermal Protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.6 Voltage Tracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
6.7 Voltage Margining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.8 I
2
C/SMBus Communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
6.9 I
2
C/SMBus Device Address Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6.10 Phase Spreading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
6.11 Output Sequencing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
6.12 Monitoring via I
2
C/SMBus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
6.13 Temperature Monitoring Using the XTEMP Pin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
6.14 Non-volatile Memory and Device Security Features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
7 Package Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
8 Ordering Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
8.1 Related Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
8.2 Revision History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
ZL2005P