background image

Micrel, Inc. 

MIC33050 Evaluation Board 

 

  

March 24, 2014

 

Revision 4.0 

 

Output Voltage (Adjustable Option Only) 

The output voltage of the MIC33050-AYHL is set by  the 
feedback  resistors  R2  and  R3.  Follow  the  equation  and 
circuit below to determine V

OUT

 

                    

R3

R2

1

0.4V

V

OUT

                   Eq. 1 

 

 

 

 

Figure 1. Typical Circuit for MIC33050-AYHL (V

OUT

 = 1.8V) 

 

The default output voltage for the evaluation board is set 
to  1.8V  (R2=348k

Ω,  R3=100kΩ).  A  different  output 

voltage can be obtained by removing R2 and replacing it 
with  the  desired  resistance.  The  equation  below  can  be 
used to find R2: 

 

 

1

0.4V

V

R3

R2

OUT

 

Eq. 2 

 

Changing  the  output  voltage  to  2.5V,  assuming 
R3=100k

Ω,  can  be  accomplished  via  the  equation 

below: 

 

                         

1

0.4V

2.5V

 

100k

Ω

R2

           Eq. 3 

 

The result is 523k

Ω for R2 which gives an output voltage 

of 2.5V. 

HyperLight Load Mode 

MIC33050  uses  a  minimum  on  and  off  time  proprietary 
control  loop  (patented  by  Micrel).  When  the  output 
voltage  falls  below  the  regulation  threshold,  the  error 
comparator  begins  a  switching  cycle  that  turns  the 
PMOS  on  and  keeps  it  on  for  the  duration  of  the 
minimum-on-time. 

This increases the output voltage. If the output voltage is 
over  the  regulation  threshold, then  the  error  comparator 
turns  the  PMOS  off  for  a  minimum-off-time  until  the 
output drops below the threshold. The NMOS acts as an 
ideal rectifier that conducts when the PMOS is off. Using 
a  NMOS  switch  instead  of  a  diode  allows  for  lower 
voltage  drop  across  the  switching  device  when  it  is  on. 
The  asynchronous  switching  combination  between  the 
PMOS and the NMOS allows the control loop to work in 
discontinuous  mode  for  light  load  operations.  In 
discontinuous  mode,  the  MIC33050  works  in  pulse 
frequency  modulation  (PFM)  to  regulate  the  output.  As 
the  output  current  increases,  the  off-time  decreases, 
thus provides more energy to the  output. This switching 
scheme improves the efficiency of MIC33050 during light 
load currents by only switching when it is needed. As the 
load  current  increases,  the  MIC33050  goes  into 
continuous  conduction  mode  (CCM)  and  switches  at  a 
frequency  centered  at  4MHz.  The  equation  to  calculate 
the  load  when  the  MIC33050  goes  into  continuous 
conduction mode may be approximated by the following 
formula: 

 

 

f

2L

D

)

V

(V

I

OUT

IN

LOAD

                       Eq. 4              

 

As  shown  in  the  previous  equation,  the  load  at  which 
MIC33050  transitions  from  HyperLight  Load  mode  to 
PWM mode is a function of the input voltage (V

IN

), output 

voltage  (V

OUT

),  duty  cycle  (D),  inductance  (L)  and 

frequency  (f).  As  shown  in  Figure  1,  as  the  Output 
Current  increases,  the  switching  frequency  also 
increases  until  the  MIC33050  goes  from  HyperLight 
Load mode to PWM mode at approximately 120mA. The 
MIC33050  will  switch  at  a  relatively  constant  frequency 
around 4MHz once the output current is over 120mA. 

 

0.001

0.01

0.1

1

10

1

10

100

1000

10000

SW FRE

QUEN

CY

 (

MHz)

OUTPUT CURRENT (mA)

SW Frequency

vs Output Current

L = 4.7µH
V

OUT

 = 1.8V

C

OUT

 = 4.7µF

V

IN

 = 3.0V

V

IN

 = 3.6V

V

IN

 = 4.2V

 

 

Figure 2. SW Frequency vs. Output Current 

 

Reviews: