LM5146-Q1系列 具有宽占空比范围的汽车类 100V 同步降压 DC/DC 控制器数据手册

LM5146-Q1 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对外部浪涌抑制元件的需求。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-Q1 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 48V 电池汽车应用、ADAS（环视 ECU）和 HEV/EV 系统的绝佳选择。
*附件：LM5146-Q1 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

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境温度范围
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 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 25 5 类要求进行了优化
• 开关频率从 100 kHz 到 1 MHz
  • SYNC In 和 SYNC Out 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
• 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

参数

方框图

1. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：支持5.5 V至100 V的输入电压范围，适用于多种高电压应用场景。
• ‌宽占空比范围‌：支持从0%到近100%的占空比，适用于高降压比和低压差应用。
• ‌高转换效率‌：优化的设计支持高达96.5%的峰值效率，减少能源损耗。
• ‌功能安全‌：提供功能安全相关文档，支持功能安全系统设计。
• ‌多种保护功能‌：包括过流保护、欠压锁定、热关断保护等，提高系统可靠性。

2. 应用领域

• ‌汽车电子‌：适用于高功率汽车电子DC/DC调节器、电机驱动器、ADAS系统等。
• ‌混合动力/电动汽车‌：在HEV/EV电源系统中提供高效、稳定的电源管理。
• ‌车身电子与照明‌：为车身控制系统和照明系统提供可靠的电源解决方案。
• ‌信息娱乐系统‌：在信息娱乐和仪表集群中提供稳定的低压电源。

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，适用于高电压输入和低压差应用。
• ‌同步整流‌：内置同步整流控制器，减少整流损耗，提高效率。
• ‌高精度参考电压‌：0.8 V的参考电压，具有±1%的反馈精度，确保输出电压稳定。
• ‌可调输出电压‌：输出电压可调范围从0.8 V到60 V，满足不同应用需求。
• ‌快速瞬态响应‌：优化的控制环路设计，提供快速的瞬态响应，减少输出电压波动。

4. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：20引脚VQFN封装，尺寸为4.50 mm × 3.50 mm，具有湿侧引脚，便于视觉检查和焊接质量控制。

5. 电气特性

• ‌高开关频率‌：支持最高1 MHz的开关频率，可根据应用需求调整。
• ‌低静态电流‌：在待机模式下，静态电流低至1.75 µA，降低无负载功耗。
• ‌宽工作温度范围‌：工作温度范围为-40°C至150°C，适用于严苛的工作环境。

6. 热特性

• 提供了详细的热阻信息，包括θJA（结到环境的热阻）等，有助于进行热设计和散热处理。

7. 典型应用电路

• 数据表中提供了详细的典型应用电路图，展示了LM5146-Q1在同步降压DC/DC转换器中的应用，以及关键元件的选择和布局指南。

8. 设计资源与工具

• ‌WEBENCH® Power Designer‌：提供在线设计工具，支持自定义电源设计，并生成材料清单和成本估算。
• ‌LM5146-Q1 Quickstart Calculator‌：提供快速设计计算器，帮助用户快速选择和设计电源电路。
• ‌TI Designs参考设计库‌：提供丰富的参考设计资源，方便用户参考和借鉴。