LM251772 36V-VIN 四开关降压-升压控制器数据手册

LM251772 是一个 4 开关 Buck-Boost 控制器。如果输入电压高于、等于或低于调整后的输出电压，它会提供稳定的输出电压。在省电模式下，该器件在输出的整个工作范围内支持非常高的效率。输出电压和平均电流可通过集成的 I2C 接口进行动态编程。输出电压和平均电流的配置范围满足 USB-PD 标准要求。集成的 DRV 引脚可以控制断开 FET，以支持双角色端口 （DRP） 要求。
*附件：LM251772 36V VIN 4 开关降压-升压控制器，带 I2 C，用于 USB-PD 源 数据表.pdf

特性

• 输入范围从 3.5V 到 36V
• 通过 I2C 进行动态 Vo 编程：
  • 3.3V 至 48V，步长为 20mV
  • 1V 至 24V，步长为 10mV
• 峰值电流调节控制
• 在所有工作模式下均具有较小的电压转换纹波
• 关断静态电流 3μA
• 工作静态电流 60μA
• 用于双角色端口电源路径的驱动器 （DRV） 引脚
  • 用于快速 pMOS FET 控制的推挽输出
  • 可配置为 nMOS FET 的电荷泵驱动器级
• 在轻负载和高负载条件下实现高效率的作模式选择：
  • 省电模式（单脉冲/μSleep）
  • 自动导通模式
• 集成高压电源 LDO
• 用于 PD 控制器电源的辅助高压 LDO
• 集成全桥栅极驱动
  • 2A 峰值电流能力
  • 自举过压和欠压保护
  • 集成自套二极管
• 固定频率与工作模式无关（升压、降压-升压、降压）
  • 强制 PWM 模式可选
  • 开关频率从 100kHz 到 600kHz
  • 外部时钟同步和时钟输出
• 平均输入或输出电流传感器
  • 可编程范围为 0.5A 至 7A，步长为 50mA
• 监控功能的 I2C 接口读出
• 商业温度范围（Tj = 0°C 至 70°C）
• 使用 WEBENCH® Power Designer 的 LM251772 创建自定义设计

参数

方框图

一、产品概述

LM251772是一款集成I2C接口的4开关降压-升压控制器，设计用于USB-PD（Power Delivery）电源供应。它支持3.5V至36V的宽输入电压范围，并可通过I2C接口动态编程输出电压，满足USB-PD标准的要求。

二、主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：3.5V至36V。
• ‌动态输出电压编程‌：通过I2C接口，输出电压可在3.3V至48V（以20mV为步长）或1V至24V（以10mV为步长）范围内动态调整。
• ‌多种工作模式‌：支持电源节省模式（包括单脉冲/μSleep）和自动传导模式，以提高轻载和重载条件下的效率。
• ‌集成高压LDO‌：包括用于内部逻辑和门驱动的高压LDO。
• ‌固定频率操作‌：独立于工作模式，固定开关频率为100kHz至600kHz，可选外部时钟同步和时钟输出。
• ‌全面的保护功能‌：包括过压保护、欠压保护、过流保护、热关断等。

三、电气特性

• ‌关断静态电流‌：低至4.7μA（典型值）。
• ‌高效率‌：在宽输入电压和输出负载范围内保持高效率。
• ‌精确的电流限制‌：通过集成的高精度电流传感器实现。
• ‌I2C接口‌：支持监控和读出功能，方便系统集成和调试。

四、功能描述

• ‌降压-升压控制‌：能够在输入电压高于、等于或低于输出电压时提供稳定的输出电压。
• ‌I2C接口编程‌：允许动态调整输出电压、电流限制、软启动时间等参数。
• ‌电源节省模式‌：在轻载条件下自动切换到低功率模式，提高能效。
• ‌同步整流‌：采用集成的全桥门驱动，提高转换效率。
• ‌动态电压跟踪‌：支持通过模拟和数字信号进行输出电压动态跟踪。

五、应用

• ‌USB-PD电源供应‌：适用于USB Type-C电源传输、无线充电、工业PC、USB AC/DC适配器等应用。
• ‌无线充电供应‌：提供稳定的电源输出，满足无线充电设备的需求。

六、布局与热设计

• ‌布局指南‌：建议将功率MOSFET、电感器、输入输出电容等关键元件靠近控制器放置，以减小寄生电感和电阻。同时，注意控制器的散热设计，确保热焊盘与PCB地平面良好连接。
• ‌热设计‌：控制器采用热增强的封装，并集成热关断保护功能，确保在过热条件下自动关断以保护芯片。

七、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：40引脚VQFN封装。
• ‌尺寸‌：6mm x 6mm。