IR3550

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/ir3553-html.html
background image

 

 

July 16, 2014   | DATASHEET V3.3 

IR3553 

40A Integrated PowIRstage® 

FEATURES 

 

 

Peak efficiency up to 93.2% at 1.2V 

 

Integrated driver, control MOSFET, synchronous 
MOSFET and Schottky diode 

 

Input voltage (VIN) operating range up to 15V 

 

Output voltage range from 0.25V to Vcc-2.5V, or to 
5.5V if internal current sense amplifier is not used 

 

Output current capability of 40A DC 

 

Operation up to 1.0MHz 

 

Integrated current sense amplifier 

 

VCC under voltage lockout 

 

Thermal flag 

 

Body-Braking® load transient support 

 

Diode-emulation high efficiency mode 

 

Compatible with 3.3V PWM logic and VCC tolerant 

 

Compliant with Intel DrMOS V4.0 

 

PCB footprint compatible with IR3550 and IR3551 

 

Efficient dual sided cooling 

 

Small 4mm x 6mm x 0.9mm PQFN package 

 

Lead free RoHS compliant package 

 

APPLICATIONS 

 

 

Voltage Regulators for CPUs, GPUs, and DDR 
memory arrays 

 

High current, low profile DC-DC converters 

 

BASIC APPLICATION 

 

 

 

SW

 

PWM

VIN

PGND

VCC

VCC

BOOST

VIN

VOUT

PWM

CSIN+

CSIN-

4.5V to 7V

LGND

IOUT

IOUT

 

BBRK#

BBRK#

REFIN

REFIN

4.5V to 15V

IR3553

PHSFLT#

PHSFLT#

 

Figure 1: IR3553 Basic Application Circuit 

DESCRIPTION 

 

The IR3553 integrated PowIRstage® is a synchronous buck 
gate  driver  co-packed  with  a  control  MOSFET  and  a 
synchronous MOSFET with integrated Schottky diode. It is 
optimized  internally  for  PCB  layout,  heat  transfer  and 
driver/MOSFET  timing.  Custom  designed  gate  driver  and 
MOSFET  combination  enables  higher  efficiency  at  lower 
output  voltages  required  by  cutting  edge  CPU,  GPU  and 
DDR memory designs.  

Up  to  1.0MHz  switching  frequency  enables  high 
performance  transient  response,  allowing  miniaturization 
of output inductors, as well as input and output capacitors 
while maintaining industry leading efficiency. The IR3553’s 
superior efficiency enables smallest size and lower solution 
cost.  The  IR3553  PCB  footprint  is  compatible  with  the 
IR3550 (60A) and the IR3551 (50A). 

Integrated  current  sense  amplifier  achieves  superior 
current sense accuracy and signal to noise ratio vs. best-in-
class controller based Inductor DCR sense methods. 

The IR3553 incorporates the Body- Braking® feature which 
enables reduction of output capacitors. Synchronous diode 
emulation  mode  in  the  IR3553  removes  the  zero-current 
detection  burden  from  the  PWM  controller  and  increases 
system light-load efficiency. 

The  IR3553  is  optimized  specifically  for  CPU  core  power 
delivery  in  server  applications.  The  ability  to  meet  the 
stringent  requirements  of  the  server  market  also  makes 
the  IR3553  ideally  suited  to  powering  GPU  and  DDR 
memory designs and other high current applications. 

 

Figure 2: Typical IR3553 Efficiency & Power Loss

 (See Note 2 on Page 8)

 

74

76

78

80

82

84

86

88

90

92

94

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Output Current (A)

Ef

fi

ci

en

cy

 (

%

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

P

o

w

er

 L

o

ss

 (

W

)

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/ir3553-html.html
background image

 

 

July 16, 2014   | DATASHEET V3.3 

IR3553 

40A Integrated PowIRstage® 

PINOUT DIAGRAM 

 

 

Figure 3: IR3553 Pin Diagram, Top View 

ORDERING INFORMATION  

 

Package 

Tape & Reel Qty 

Part Number 

PQFN, 25 Lead 

4mm x 6mm 

3000 

IR3553MTRPBF 

Package 

Qty 

Part Number 

PQFN, 25 Lead 

4mm x 6mm 

100 

IR3553MPBF 

 
 
 TYPICAL APPLICATION DIAGRAM 
 

 

 

 

 

 

SW

 

PWM

VIN

PGND

Gate 

Drivers 

and 

Current

Sense 

Amplifier

LGND

VCC

 

 

 

PHSFLT#

IOUT

VCC

BOOST

VIN

PWM

IOUT

PHSFLT#

 

BBRK#

BBRK#

REFIN

REFIN

CSIN-

CSIN+

IR3553

4.5V to 7V

4.5V to 15V

C2

10uF x 2

C5

0.22uF

C3

1uF

R1

10k

C4

0.22uF

R2

2.49k

L1

150nH

3

14-16

17

18

19

20

22

21

23

1

2

12, 13

6-11

C1

0.22uF

PGND 4

24

TGND

No Connect

C8

1nF

C9

22nF

Optional for 

diode emulation 

setup

VOUT

C7

470uF

C6

22uF

 

 

Figure 4: Application Circuit with Current Sense Amplifier 

 

  

 

 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/ir3553-html.html
background image

 

 

July 16, 2014   | DATASHEET V3.3 

IR3553 

40A Integrated PowIRstage® 

TYPICAL APPLICATION DIAGRAM (CONTINUED) 

 

 

 

 

 

 

SW

 

PWM

VIN

PGND

Gate 

Drivers 

and 

Current

Sense 

Amplifier

IOUT

VCC

 

 

 

PHSFLT#

VCC

BOOST

VIN

PWM

REFIN

PHSFLT#

 

BBRK#

BBRK#

CS+

LGND

CSIN-

CSIN+

IR3553

4.5V to 7V

4.5V to 15V

C2

10uF x 2

C5

0.22uF

C3

0.22uF

R1

10k

C4

0.22uF

R2

2.49k

L1

150nH

3

14-16

17

18

19

20

21

23

22

1

2

12, 13

6-11

C1

0.22uF

PGND 4

24

TGND

No Connect

CS-

VOUT

C7

470uF

C6

22uF

 

 

Figure 5: Application Circuit without Current Sense Amplifier 

 
FUNCTIONAL BLOCK DIAGRAM 

 

 

 

PW M

6

7

8

9

10

11

14

15

16

VIN

VIN

VIN

SW

SW

SW

SW

SW

SW

1

4

12

13

CSIN -

PG N D

PG N D

PG N D

17

BO O ST

Pow er-on 

Reset 

(PO R),

3.3V 

Reference,

and 

D ead-tim e 

Control

19

IO U T

23

VCC

3

BBRK#

20

25

5

G ATEL G ATEL

D river

D river

18

PH SFLT#

2

CSIN +

21

LG N D

22

REFIN

Current Sense 

Am plifier

M O SFET

&  Therm al 

D etection

S     Q

R

PO R

3.3V

VCC

 

 

-

+

3.3V

24

TG N D

 

Figure 6: IR3553 Functional Block Diagram 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/ir3553-html.html
background image

 

 

July 16, 2014   | DATASHEET V3.3 

IR3553 

40A Integrated PowIRstage® 

PIN DESCRIPTIONS 
 

PIN # 

PIN NAME 

PIN DESCRIPTION 

CSIN- 

Inverting  input  to  the  current  sense  amplifier.  Connect  to  LGND  if  the  current  sense 
amplifier is not used. 

CSIN+ 

Non-Inverting input to the current sense amplifier. Connect to LGND if the current sense 
amplifier is not used. 

VCC 

Bias voltage for control logic. Connect a minimum 1uF cap between VCC and PGND (pin 
4) if current sense amplifier is used. Connect a minimum 0.22uF capacitor between VCC 
and PGND (pin 4) if current sense amplifier is not used. 

4, 12, 13 

PGND 

Power ground of MOSFET driver and the synchronous MOSFET.  MOSFET driver signal is 
referenced to this pin.   

5, 25 

GATEL 

Low-side MOSFET driver pins that can be connected to a test point in order to observe 
the waveform.   

6 – 11 

SW 

Switch node of synchronous buck converter. 

14 – 16 

VIN 

High current input voltage connection.  Recommended operating range is 4.5V to 15V. 
Connect  at  least  two  10uF  1206  ceramic  capacitors  and  a  0.22uF  0402  ceramic 
capacitor. Place the capacitors as close as possible to VIN pins and PGND pins (12-13). 
The 0.22uF 0402 capacitor should be on the same side of the PCB as the IR3553. 

17 

BOOST 

Bootstrap capacitor connection. The bootstrap capacitor provides the charge to turn on 
the control MOSFET. Connect a minimum 0.22µF capacitor from BOOST to SW pin. Place 
the  capacitor  as  close  to  BOOST  pin  as  possible  and  minimize  parasitic  inductance  of 
PCB routing from the capacitor to SW pin.  

18 

PHSFLT# 

Open  drain  output  of  the  phase  fault  circuits.  Connect  to  an  external  pull-up  resistor.  
Output is low when a MOSFET fault or over temperature condition is detected. 

19 

PWM 

3.3V logic level tri-state PWM input and 7V tolerant. “High” turns the control MOSFET 
on, and “Low” turns the synchronous MOSFET on. “Tri-state” turns both MOSFETs off in 
Body-Braking®  mode.  In  diode  emulation  mode,  “Tri-state”  activates  internal  diode 
emulation control. See “PWM Tri-state Input” Section for further details about the PWM 
Tri-State functions. 

20 

BBRK# 

3.3V  logic  level  input  and  7V  tolerant  with  internal  weak  pull-up  to  3.3V.  Logic  low 
disables both MOSFETs. Pull up to VCC directly or by a 4.7kΩ resistor if Body-Braking® is 
not  used.    The  second  function  of  the  BBRK#  pin  is  to  select  diode  emulatiom  mode. 
Pulling  BBRK#  low  at  least  20ns  after  VCC  passes  its  UVLO  threshold  selects  internal 
diode emulation control. See “Body-Braking

®

 Mode” Section for further details. 

21 

LGND 

Signal  ground.    Driver  control  logic,  analog  circuits  and  IC  substrate  are  referenced  to 
this pin. 

22 

REFIN 

Reference  voltage  input  from  the  PWM  controller.  IOUT  signal  is  referenced  to  the 
voltage on this pin. Connect to LGND if the current sense amplifier is not used. 

23 

IOUT 

Current  output  signal.  Voltage  on  this  pin  is  equal  to  V(REFIN)  +    32.5  *  [V(CSIN+)  – 
V(CSIN-)]. Float this pin if the current sense amplifier is not used. 

24 

TGND 

This  pin  is  connected  to  internal  power  and  signal  ground  of  the  driver.    For  best 
performance  of  the  current  sense  amplifier,  TGND  must  be  electrically  isolated  from 
Power Ground (PGND) and Signal Ground (LGND) in the PCB layout. Connect to PGND if 
the current sense amplifier is not used. 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/ir3553-html.html
background image

 

 

July 16, 2014   | DATASHEET V3.3 

IR3553 

40A Integrated PowIRstage® 

ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS 

 

Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are 
stress ratings only and functional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the 
operational sections of the specifications are not implied. 

PIN Number 

PIN NAME 

V

MAX

 

V

MIN

 

I

SOURCE

 

I

SINK

 

CSIN- 

VCC + 0.3V 

-0.3V 

1mA 

1mA 

CSIN+ 

VCC + 0.3V 

-0.3V 

1mA 

1mA 

VCC 

8V 

-0.3V 

NA 

5A for 100ns, 

200mA DC 

PGND 

0.3V 

-0.3V 

15mA 

15mA 

5, 25 

GATEL 

VCC + 0.3V 

-3V for 20ns, 

-0.3V DC 

1A for 100ns, 

200mA DC 

1A for 100ns, 

200mA DC 

6-11 

SW 

2

 

25V 

-5V for 20ns, 

-0.3V DC 

45A RMS, 

60A Peak 

20A RMS, 

25A Peak 

12, 13 

PGND 

NA 

NA 

20A RMS, 

25A Peak 

45A RMS, 

60A Peak 

14-16 

VIN 

2

 

25V 

-0.3V 

5A RMS 

15A RMS, 

20A Peak 

17 

BOOST 

1

 

33V 

-0.3V 

1A for 100ns, 

100mA DC 

5A for 100ns, 

100mA DC 

18 

PHSFLT# 

VCC + 0.3V 

-0.3V 

1mA 

20mA 

19 

PWM 

VCC + 0.3V 

-0.3V 

1mA 

1mA 

20 

BBRK# 

VCC + 0.3V 

-0.3V 

1mA 

1mA 

21 

LGND 

0.3V 

-0.3V 

15mA 

15mA 

22 

REFIN 

3.5V 

-0.3V 

1mA 

1mA 

23 

IOUT 

VCC + 0.3V 

-0.3V 

5mA 

5mA 

24 

TGND 

0.3V 

-0.3V 

NA 

NA 

 
Note: 
1.   Maximum BOOST – SW = 8V. 
2. 

Maximum VIN – SW = 25V. 

3.     All the maximum voltage ratings are referenced to PGND (Pins 12 and 13). 
 

THERMAL INFORMATION 

Thermal Resistance, Junction to Top (θ

JC_TOP

23.2 °C/W 

Thermal Resistance, Junction to PCB (pin 13) (θ

JB

2.5 °C/W 

Thermal Resistance (θ

JA

)

22.2 °C/W 

Maximum Operating Junction Temperature 

-40 to 150°C 

Maximum Storage Temperature Range 

-65°C to 150°C 

ESD rating 

HBM Class 1B JEDEC Standard 

MSL Rating 

Reflow Temperature 

260°C 

 
Note: 
1.   Thermal Resistance (θ

JA

) is measured with the component mounted on a high effective thermal conductivity test board in free air. 

Refer to International Rectifier Application Note AN-994 for details. 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/ir3553-html.html
background image

 

 

July 16, 2014   | DATASHEET V3.3 

IR3553 

40A Integrated PowIRstage® 

ELECTRICAL SPECIFICATIONS 

 

The electrical characteristics involve the spread of values guaranteed within the recommended operating conditions. 
Typical values represent the median values, which are related to 25°C. 

RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS FOR RELIABLE OPERATION WITH MARGIN 

 

PARAMETER

 

SYMBOL

 

MIN

 

MAX

 

UNIT

 

Recommended VIN Range 

VIN 

4.5 

15 

Recommended VCC Range 

VCC 

4.5 

Recommended REFIN Range 

REFIN 

0.25 

VCC – 2.5 

Recommended Switching Frequency 

ƒ

SW

 

200 

1000 

kHz 

Recommended Operating Junction Temperature 

T

J

 

-40 

125 

°C 

 

ELECTRICAL CHARACTERISTICS 

PARAMETER 

SYMBOL 

CONDITIONS 

MIN 

TYP 

MAX 

UNIT 

Efficiency and Maximum Current 

IR3553 Peak Efficiency 

Note 1

 

η 

Note 2. See Figure 2. 

 

92.7 

 

Note 3. See Figure 7. 

 

92.2 

 

IR3553 Maximum DC Current 

Note 1

 

I

DC_MAX

 

Note 2.  

 

40 

 

IR3553 Maximum Peak Current 

Note 1

 

I

PK_MAX

 

Note 4. 5ms load pulse 
width, 10% load duty cycle. 

 

60 

 

PWM Comparator 

PWM Input High Threshold 

V

PWM_HIGH

  

PWM Tri-state to High  

2.5 

 

 

PWM Input Low Threshold 

V

PWM_LOW

  

PWM Tri-state to Low 

 

 

0.8 

V  

PWM Tri-state Float Voltage 

V

PWM_TRI

 

PWM Floating  

1.2 

1.65 

2.1 

V  

Hysteresis 

V

PWM_HYS

  

Active to Tri-state or Tri-
state to Active, Note 1 

65 

76 

100 

mV  

Tri-state Propagation Delay 

t

PWM_DELAY

 

PWM Tri-state to Low 
transition to GATEL >1V  

 

38 

 

ns  

PWM Tri-state to High 
transition to GATEH >1V 

 

18 

 

ns 

PWM Sink Impedance 

R

PWM_SINK

 

 

3.67 

5.1 

8.70 

kΩ 

PWM Source Impedance 

R

PWM_SOURCE

 

 

3.67 

5.1 

8.70 

kΩ 

Internal Pull up Voltage 

V

PWM_PULLUP

 

VCC > UVLO 

 

3.3 

 

Minimum Pulse Width 

t

PWM_MIN

 

Note 1 

 

41 

58 

ns 

Current Sense Amplifier 

CSIN+/- Bias Current 

 I

CSIN_BIAS

 

 

-100 

100 

nA 

CSIN+/- Bias Current Mismatch 

 I

CSIN_BIASMM

 

 

-50 

50 

nA 

Calibrated Input Offset Voltage 

 V

CSIN_OFFSET

 

Self-calibrated offset,  
0.5V ≤ V(REFIN) ≤ 2.25V 

 

±450  

  

µV 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/ir3553-html.html
background image

 

 

July 16, 2014   | DATASHEET V3.3 

IR3553 

40A Integrated PowIRstage® 

PARAMETER 

SYMBOL 

CONDITIONS 

MIN 

TYP 

MAX 

UNIT 

Gain 

 G

CS

 

0.5V ≤ V(REFIN) ≤ 2.25V, 
-5mV ≤ *V(CSIN+) –V(CSIN-)] 
≤ 25mV, 0°C ≤ T

J

 

≤ 125°C 

30.0  

32.5  

35.0 

V/V 

0.5V ≤ V(REFIN) ≤ 2.25V,  
-5mV ≤ *V(CSIN+) – V(CSIN-)]  
≤ 25mV 

30.0  

33.0  

36.0 

V/V 

0.8V ≤ V(REFIN) ≤ 2.25V,  
-10mV ≤*V(CSIN+)–V(CSIN-)] 
 ≤ 25mV 

28.0  

31.5  

35.0 

V/V 

Unity Gain Bandwidth 

 f

BW

 

C(IOUT) = 10pF. Measure at 
IOUT. Note 1 

4.8 

6.8 

8.8 

MHz 

Slew Rate 

 S

R

 

  

 

 

V/µs 

Differential Input Range 

 V

D_IN 

0.8V ≤ V(REFIN) ≤ 2.25V,  

-10 

 

25 

mV 

Common Mode Input Range 

 V

C_IN 

 

 

VCC-

2.5 

Output Impedance (IOUT) 

 R

CS_OUT 

  

 

62 

200 

Ω 

IOUT Sink Current 

 I

CS_SINK

 

Driving external 3 kΩ 

0.5 

0.8 

1.1 

mA 

Diode Emulation Mode Comparator  

Input Offset Voltage 

 V

IN_OFFSET 

Note 1 

 -12 

-3  

mV 

Leading Edge Blanking Time 

 t

BLANK

 

V(GATEL)>1V Starts Timer 

 50 

150 

200 

ns 

Negative Current Time-Out 

 t

NC_TOUT

 

PWM = Tri-State,  
V(SW) ≤  -10mV 

12 

28 

46 

µs 

Digital Input – BBRK#   

Input voltage high 

 V

BBRK#_IH

 

  

2.0 

  

  

Input voltage low 

 V

BBRK#_IL

 

  

  

  

0.8 

Internal Pull Up Resistance 

 R

BBRK#_PULLUP

 

VCC > UVLO 

69 

200  

338 

kΩ 

Internal Pull Up Voltage 

 V

BBRK#_PULLUP

 

VCC > UVLO 

 

3.3 

 

Digital Output – PHSFLT# 

Output voltage high 

V

PHASFLT#_OH

 

 

 

 

VCC 

Output voltage low 

V

PHASFLT#_OL

 

4mA 

 

150 

300 

mV 

Input current 

I

PHASFLT#_IN

 

V(PHSFLT#) = 5.5V 

 

µA 

Phase Fault Detection 

Control MOSFET Short Threshold 

V

CM_SHORT 

Measure from SW to PGND 

 

3.3 

 

Synchronous MOSFET Short Threshold 

V

SM_SHORT 

Measure from SW to PGND 

150 

200 

250 

mV 

Synchronous MOSFET Open Threshold 

V

SM_OPEN 

Measure from SW to PGND 

-250 

-200 

-150 

mV 

Propagation Delay 

t

PROP 

PWM High to Low Cycles 

 

15 

 

Cycle 

Thermal Flag  

Rising Threshold 

 T

RISE

 

PHSFLT# Drives Low,  
Note 1 

 

160 

 

°C 

Falling Threshold 

T

FALL

 

Note 1 

 

135 

 

°C 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/ir3553-html.html
background image

 

 

July 16, 2014   | DATASHEET V3.3 

IR3553 

40A Integrated PowIRstage® 

PARAMETER 

SYMBOL 

CONDITIONS 

MIN 

TYP 

MAX 

UNIT 

Bootstrap Diode  

Forward Voltage 

 V

FWD

 

I(BOOST) = 30mA, VCC=6.8V 

360 

 520 

 920 

 mV 

VCC Under Voltage Lockout 

Start Threshold 

 V

VCC_START

 

 

 3.3 

3.7 

4.1 

Stop Threshold 

 V

VCC_STOP

 

 

3.0 

3.4 

3.8 

Hysteresis 

 V

VCC_HYS

 

 

0.2 

0.3  

0.4 

General  

VCC Supply Current 

I

VCC

 

 VCC = 4.5V to 7V 

 12 

mA 

VIN Supply Leakage Current 

I

VIN

 

VIN = 20V, 125C, V(PWM) = 
Tri-State 

 

 

µA 

BOOST Supply Current 

 I

BOOST

 

 4.75V < V(BOOST)-V(SW) < 
8V 

0.5  

1.5  

3.0 

mA 

REFIN Bias Current 

 I

REFIN

 

  

 -1.5 

0  

µA 

SW Floating Voltage 

 V

SW_FLOAT 

V(PWM) = Tri-State 

 

0.2 

0.4 

SW Pull Down Resistance 

 R

SW_PULLDOWN 

BBRK# is Low or VCC = 0V 

 

18 

 

kΩ 

 

Notes  
1.   Guaranteed by design but not tested in production 
2.   V

IN

=12V, V

OUT

=1.2V, ƒ

SW

 = 300kHz, L=210nH (0.2mΩ), VCC=6.8V, C

IN

=47uF x 4, C

OUT

 =470uF x3, 400LFM airflow, no heat sink, 25°C 

ambient temperature, and 8-layer PCB of 3.7” (L) x 2.6” (W). PWM controller loss and inductor loss are not included.  

3.   V

IN

=12V, V

OUT

=1.2V, ƒ

SW

 = 400kHz, L=150nH (0.29mΩ), VCC=7V, C

IN

=47uF x 4, C

OUT

 =470uF x3, no airflow, no heat sink, 25°C ambient 

temperature, and 8-layer PCB of 3.7” (L) x 2.6” (W). PWM controller loss and inductor loss are not included.  

4.   V

IN

=12V, V

OUT

=1.2V, ƒ

SW

 = 400kHz, L=210nH (0.2mΩ, 13mm x 13mm x 8mm), VCC=6.8V, C

IN

=47uF x 4, C

OUT

 =470uF x3, no heat sink, 

25°C ambient temperature, 8-layer PCB of 3.7” (L) x 2.6” (W), 5ms load pulse width, 10% load duty cycle, and IR3553 junction 
temperature below 125°C.

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/ir3553-html.html
background image

 

 

July 16, 2014   | DATASHEET V3.3 

IR3553 

40A Integrated PowIRstage® 

TYPICAL OPERATING CHARACTERISTICS 

 

Circuit of Figure 32, V

IN

=12V, V

OUT

=1.2V, ƒ

SW

 = 400kHz, L=150nH (0.29mΩ), VCC=7V, T

AMBIENT

 = 25°C, no heat sink, no air flow, 

8-layer PCB board of 3.7” (L) x 2.6” (W), no PWM controller loss, no inductor loss, unless specified otherwise. 

Figure 7: Typical IR3553 Efficiency 

Figure 8: Typical IR3553 Power Loss 

       

Figure 9: Thermal Derating Curve, T

CASE

 <= 125°C 

Figure 10: Normalized Power Loss vs. Input Voltage 

Figure 11: Normalized Power Loss vs. Output Voltage 

Figure 12: Normalized Power Loss vs. Switching Frequency 

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Output Current (A)

Ef

fi

ci

en

cy

 (

%

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Output Current (A)

P

o

w

er

 L

o

ss

 (

W

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

1.05

1.10

1.15

1.20

1.25

1.30

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

Input Voltage (V)

N

o

rm

a

liz

ed

 P

o

wer

 L

o

ss

 

-6.0

-4.5

-3.0

-1.5

0.0

1.5

3.0

4.5

6.0

7.5

9.0

C

a

se 

T

em

p

er

a

tu

re 

A

d

ju

st

m

en

C

)

0.8

0.9

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

0.8

0.9

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2

Output Voltage (V)

N

o

rm

a

liz

ed

 P

o

wer

 L

o

ss

 

-6

-3

0

3

6

9

12

15

C

a

se 

T

em

p

er

a

tu

re 

A

d

ju

st

m

en

C

)

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

1.05

1.10

1.15

1.20

1.25

1.30

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

Switching Frequency (kHz)

N

o

rma

liz

ed

 P

o

w

er

 L

o

ss

 

-6.0

-4.5

-3.0

-1.5

0.0

1.5

3.0

4.5

6.0

7.5

9.0

C

a

se 

T

em

p

er

a

tu

re 

A

d

ju

st

m

en

C

)

 

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_dummy/ir3553-html.html
background image

 

 

July 16, 2014   | DATASHEET V3.3 

10 

IR3553 

40A Integrated PowIRstage® 

TYPICAL OPERATING CHARACTERISTICS (CONTINUED) 

 

Circuit of Figure 32, V

IN

=12V, V

OUT

=1.2V, ƒ

SW

 = 400kHz, L=150nH (0.29mΩ), VCC=7V, T

AMBIENT

 = 25°C, no heat sink, no air flow, 

8-layer PCB board of 3.7” (L) x 2.6” (W), no PWM controller loss, no inductor loss, unless specified otherwise. 

Figure 13: Normalized Power Loss vs. VCC Voltage 

Figure 14: Power Loss vs. Output Inductor 

Figure 15: VCC Current vs. Switching Frequency 

Figure 16: Switching Waveform, I

OUT

 = 0A 

Figure 17: Switching Waveform, I

OUT

 = 40A 

Figure 18: PWM to SW Delays, I

OUT

 = 10A 

PWM 
2V/div 

SW 
5V/div 

40ns/div 

PWM 
5V/div 

SW 
5V/div 

GATEL 
10V/div 

400ns/div 

PWM 
5V/div 

SW 
5V/div 

GATEL 
10V/div 

400ns/div 

0

10

20

30

40

50

60

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

fsw (kHz)

V

CC 

Cu

rr

en

(mA

Vcc=6.8V

Vcc=5V

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

1.05

1.10

1.15

1.20

1.25

1.30

5.00

5.25

5.50

5.75

6.00

6.25

6.50

6.75

7.00

VCC Voltage (V)

N

o

rma

liz

ed

 P

o

w

er

 L

o

ss

 

-6.0

-4.5

-3.0

-1.5

0.0

1.5

3.0

4.5

6.0

7.5

9.0

Ca

se

 T

emp

er

atu

re

 A

d

ju

stme

n

C)

0.80

0.85

0.90

0.95

1.00

1.05

1.10

1.15

1.20

1.25

1.30

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

Output Inductor (nH)

N

o

rma

liz

ed

 P

o

w

er

 L

o

ss

-6.0

-4.5

-3.0

-1.5

0.0

1.5

3.0

4.5

6.0

7.5

9.0

Ca

se

 T

emp

er

atu

re

 A

d

ju

stme

n

C)

Maker
Infineon Technologies
Datasheet PDF Download