LM5146系列 具有宽占空比范围的 100V 同步降压直流/直流控制器数据手册

LM5146 100V 同步降压控制器可通过高输入电压源或受高压瞬变影响的输入轨进行调节，从而最大限度地减少了对外部浪涌抑制组件的需求。40ns 的高压侧开关最小导通时间可提供较大的降压比，从而实现从 48V 标称输入到低压轨的直接降压转换，从而降低系统复杂性和解决方案成本。LM5146 可在低至 5.5V 的输入电压骤降期间继续运行，并在需要时以接近 100% 的占空比运行，使其成为高性能工业控制、机器人、数据通信和射频应用的绝佳选择。
*附件：LM5146 具有宽占空比范围的 100V 同步降压直流 直流控制器数据表.pdf

强制 PWM （FPWM）作消除了开关频率变化，从而最大限度地降低了 EMI，而用户可选择的二极管仿真降低了轻负载条件下的电流消耗。高达 1 MHz 的可调开关频率可与外部时钟源同步，以消除噪声敏感型应用中的拍频。

特性

• 多功能同步降压 DC/DC 控制器
  • 5.5 V 至 100 V 的宽输入电压范围
  • 最高结温 150°C
  • 0.8V 基准电压源，反馈精度为 ±1%
  • 0.8 V 至 60 V 的可调输出电压
  • 40 纳秒 t 开 （min） 用于高 V 在 / V外率
  • 140 纳秒 t 关闭（min） 用于低压差
  • 无损 R DS（开） 或分流电流感应
  • 针对 CISPR 11 和 CISPR 32 B 类 EMI 要求进行了优化
• 开关频率从 100 kHz 到 1 MHz
  • SYNC 输入和输出功能
  • 可选二极管仿真或 FPWM
• 用于标准 V 的 7.5V 栅极驱动器TH 系列MOSFET （MOSFET）
  • 14ns 自适应死区时间控制
  • 2.3A 拉电流和 3.5A 灌电流能力
• 快速线路和负载瞬态响应
  • 带线前馈的电压模式控制
  • 高增益带宽误差放大器
• 固有的保护功能，实现稳健的设计
  • 可调输出电压软启动
  • 打嗝模式过流保护
  • 具有滞后的输入 UVLO
  • VCC 和栅极驱动 UVLO 保护
  • 用于排序和控制的精密使能输入和漏极开路 PGOOD 指示器
  • 带滞后的热关断保护
• 具有可湿性侧面的 20 引脚 VQFN 封装
• 使用 LM5146 和 WEBENCH Power Designer 创建自定义设计

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌产品名称‌：LM5146
• ‌类型‌：100V同步降压DC/DC控制器，具有宽占空比范围
• ‌特点‌：功能安全、高电压输入能力、宽输出电压范围、高效能、低EMI

2. 关键特性

• ‌宽输入电压范围‌：5.5V至100V
• ‌宽输出电压范围‌：0.8V至60V
• ‌高开关频率‌：最高可达1MHz，可同步至外部时钟源
• ‌高效能‌：采用电压模式控制，具有线前馈功能，快速瞬态响应
• ‌低EMI设计‌：可选的二极管仿真或FPWM操作，减少EMI
• ‌多重保护‌：包括过流保护、输入欠压锁定（UVLO）、热关断保护等
• ‌宽占空比范围‌：支持高达99%的占空比，适用于高降压比应用

3. 功能描述

• ‌电压模式控制‌：采用电压模式控制架构，支持宽占空比范围，适用于高输入电压和低输出电压应用
• ‌同步整流‌：驱动外部高侧和低侧NMOS功率开关，具有7.5V栅极驱动器，适合标准阈值MOSFET
• ‌自适应死区时间控制‌：减少体二极管导通时间，降低开关损耗
• ‌软启动与电压跟踪‌：集成软启动功能，可配置电压跟踪，简化电源系统设计
• ‌可编程使能输入‌：提供精确的输入欠压锁定（UVLO）和使能控制，支持电源排序和控制

4. 应用领域

• ‌无线基础设施‌
• ‌云计算‌
• ‌工业电机驱动‌
• ‌测试与测量设备‌
• ‌个人交通工具：电动自行车‌
• ‌资产跟踪和车队管理系统‌
• ‌非隔离PoE和IP摄像头‌
• ‌反相升降压调节器‌

5. 引脚与功能

• ‌主要引脚‌：包括VIN（输入电压）、VOUT（输出电压）、HO（高侧栅极驱动输出）、LO（低侧栅极驱动输出）、EN/UVLO（使能输入和欠压锁定）、FB（反馈输入）等
• ‌引脚功能‌：详细描述了每个引脚的功能，如HO和LO引脚用于驱动外部MOSFET的栅极，EN/UVLO引脚用于控制控制器的使能和欠压锁定功能

6. 设计资源与支持

• ‌数据表‌：提供详细的电气特性、开关特性和典型特性
• ‌应用信息‌：包括设计指南、应用曲线、布局指导等
• ‌参考设计‌：TI提供多种参考设计，帮助用户快速设计原型
• ‌WEBENCH® Power Designer‌：支持定制化电源设计，简化设计流程
• ‌文档与支持‌：包括用户指南、技术简报、白皮书等，提供全面的技术支持

7. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：20引脚VQFN封装（4.50mm × 3.50mm），带湿侧翼
• ‌热性能‌：增强的热性能，适合高功率密度应用