前言:
對於目前電子產品而言，無不追求高效能及輕薄短小。而高效能與輕薄短小，這兩者卻是相違背的。
為了因應目前消費產品的潮流趨勢，各零件廠商對於這類的整合式電源產品，都紛紛投入研發資源，以期望能開發更小的封裝尺寸，更大的乘載電流。
以AOS 產品來看，目前開發出6A ~ 40A 左右的POL，其封裝尺寸僅為QFN 2x3 ~ QFN 5x6。這樣的零件的尺寸對於目前有限的PCB 板材空間而言，確實對於產品設計有著莫大的幫助。再者，乘載電流大及較高的轉換效率，也對於高效能產品的要求，也提供了一個更佳的選擇。
以下針對AOS POL的產品，有幾個能讓設計應用更為穩定的想法，就讓我們來討論一下。
- POL VCC穩壓電容的處理:
其POL的VCC PIN為內部所有邏輯線路的唯一電源，無論是內部CONTROL 機制、H/L SIDE MOSFET的驅動皆需由此做為供電。此時，外掛在VCC外部的電容的遠近，就會影響到VCC的準位。
當我們需要選擇高輸出電流的POL時，其VCC 穩壓電容的位置，就更加格外重要。因為能輸出高電流的產品，其內部CONTROL機制與內部MOSFET的規格都會是屬於高規格的產品。POL除了PACKAGE的設計以外，其搭配的MOSFET也是被精挑細選過的。因為這類高集成的產品，PACKAGE所能承受的瓦特數是固定的，要能輸出高電流的產品，一定要減少PACKAGE內部元件的發熱量，所以內部的MOSFET會選擇超低RDS(ON)，當RDS(ON)越低，其DRIVER 電流也相對是較大。
當在連續輸出時，其內部CONTROL 線路需要吃電，內部的MOSFET也需要DRIVER電流、保護線路也一併在偵測，這些所需的電源皆由VCC PIN外的電容做為供電來源。如果，電容擺放的位置，離VCC PIN較遠，那VCC 的準位就會偏低，而UVLO 保護機制就有機會被啟動，造成POL進入保護狀態。
所以，VCC 的電容，我們都會建議放在緊鄰VCC PIN，以確保VCC 供電的穩定。
- VIN 濾波電容的處理:
以目前消費產品來看，多以輕薄短小為主，但在有限的板材空間下，各組POWER及相關訊號多為緊緊相鄰。而POL產品在運作時，PHASE 的SWITCHING RING會透過H/S MOSFET TURN ON的通道，影響到VIN 端的POWER PLANE。
有鑑於此，一般在POL 線路設計時，會建議在VIN端輸入電容最靠近POL端增加0.1uF的濾波電容，藉此吸收SWITCHING RING的高頻訊號，以防止干擾到其他共用VIN POWER PLANE端的相關訊號。造成其他訊號的不穩定。
- POL底部LOW SIDE GATE 的處理:
以AOS AOZ2369QI (27A solution)為例，其POL的LOW SIDE GATE一共有2 PIN，除了24 PIN以外，另外在IC底部還有1 個PIN (29 PIN)。以POL零件的設計來看，所有的控制機制，理應全數包在IC內部。而底部的GATE PIN 其實是作為L/S MOSFET 腳架上的一個支撐點。當我們在做LAYOUT設計時，因POL IC的底部，有著兩個大的PAD作為VIN及GND使用，且底部GL PIN較靠近PGND PAD，當GL的PAD在SMT加工稍微偏差時，其較容易與PGND 產生錫橋(solder bridge)，當這樣狀況發生時，負責下橋MOSFET驅動的控制單元會因短路的狀況，而產生過大的電流，進而將內部CONTROL機制燒毀。基於上述的情形來看，我們會建議這個PIN腳，不製作PAD做焊接也不上錫。
未完待續……
問與答:
- 以AOS POL產品來看，UVLO是否有容許值？
Ans:以目前AOS POL產品來看，UVLO Typ約為4.2V，且只要一次碰觸到，IC內部就會關閉。
- 以AOS POL產品來看，建議的送電時序為何？
Ans: 一般POL建議的時序為:VIN 先到位，IC VCC再給，EN 訊號最後。
- 以AOS POL產品來看，輸出電壓設定上有無須注意的點？
Ans:以AOS COT 架構的POL來看，首先須注意其Max on time 的限制，再者須注意操作頻率的
設定，這樣就能穩定的輸出。
- 以AOS POL產品來看，過電流保護功能是否可以設定？
Ans:目前AOS POL的產品，OCP有區分為內部自行偵測與可以外部自行設定這兩類。初步可由IC
是否有OCS PIN來做區分。
- 以AOS POL產品來看，建議的操作頻率設定為何？
Ans: 目前AOS POL的產品，一般我們會建議使用在頻率350K ~ 600KHZ左右，這樣的設定在開關損失、傳導損失及PACKAGE 的乘載上較為適宜。