LM5169系列 具有 Fly-Buck™ 功能的 6V 至 120V 宽 VIN、650mA DC/DC 转换器数据手册

LM5169 和 LM5168 同步降压转换器可在较宽的输入电压范围内进行调节，从而最大限度地减少对外部浪涌抑制元件的需求。50ns 的最小可控导通时间有助于实现较大的降压转换比，从而实现从 48V 标称输入到低电压轨的直接降压，从而降低了系统复杂性和设计成本。LM516x 可在低至 6V 的输入电压骤降期间运行，并在需要时以接近 100% 的占空比运行，使该器件成为宽输入电源范围工业和高电池单元数电池组应用的绝佳选择。
*附件：lm5169.pdf

LM5169 具有集成的高侧和低侧功率 MOSFET，可提供高达 0.65A 的输出电流，LM5168 可提供高达 0.3A 的输出电流。恒定导通时间 （COT） 控制架构提供几乎恒定的开关频率，并具有出色的负载和线路瞬态响应。LM516x 提供 FPWM 或自动模式版本。FPWM 模式在整个负载范围内提供强制 CCM作，支持隔离式 Fly-Buck 转换器应用。自动模式支持超低 IQ 和二极管仿真模式作，以实现高轻负载效率。

特性

• 专为在恶劣应用中的可靠性而设计
  • 6V 至 120V 绝对最大值的宽输入电压范围
  • 结温范围：–40°C 至 +150°C
  • 固定 3ms 内部软启动定时器
  • 峰值和谷值限流保护
  • 输入 UVLO 和热关断保护
• 专为可扩展的工业电源和电池组而设计
  • 50ns 的低最小导通和关断时间
  • 可调开关频率高达 1MHz
  • 二极管仿真可实现高轻负载效率
  • 具有低静态电流 （< 10μA） 的自动模式
  • FPWM 用于 Fly-Buck 转换器功能
  • 3μA 关断静态电流
  • 与 LM5164-Q1、LM5163-Q1 和 LM5013-Q1 引脚对引脚兼容
  • 引脚排列和功能与 LM5017 和 LM34927 相似。
• 集成可减小设计尺寸和成本
  • COT 模式控制架构
  • 集成 1.9Ω NFET 降压开关
  • 集成 0.71Ω NFET 同步整流器
  • 1.2V 内部电压基准
  • 无环路补偿元件
  • 内部 VCC 偏置稳压器和引导二极管
  • 漏极开路电源良好指示器
  • 封装选项：SOIC PowerPAD-8™ 集成电路封装或 WSON-8 封装

参数

方框图

1. 产品概述

LM5169 是一款同步降压转换器，专为宽输入电压范围（6V 至 120V）和高效率应用设计。该转换器集成高侧和低侧功率MOSFET，支持高达0.65A的输出电流，并具备多种保护功能，如过流保护、欠压锁定和热关断保护。LM5169 适用于通信、工业电池包以及电动自行车等应用。

2. 关键特性

• ‌宽输入电压范围‌：支持6V至120V的输入电压，适用于多种电源系统。
• ‌高效率‌：采用COT（Constant On-Time）控制架构，提供高效电源转换。
• ‌集成MOSFET‌：内置高侧和低侧功率MOSFET，降低系统成本和复杂性。
• ‌多种工作模式‌：支持FPWM模式和自动模式，满足不同应用需求。
• ‌超低静态电流‌：在自动模式下，具有超低静态电流（<10μA），延长电池寿命。
• ‌保护功能‌：包括过流保护、欠压锁定和热关断保护，确保系统稳定运行。
• ‌小型封装‌：提供SOIC PowerPAD™-8或WSON-8封装选项，适合空间受限的应用。

3. 应用领域

• ‌通信‌：适用于砖式电源模块等通信设备。
• ‌工业电池包‌：为高电芯数电池包（≥10S）提供稳定电源。
• ‌电动自行车‌：为电动自行车、电动滑板车和轻型电动车提供高效电源解决方案。

4. 功能描述

• ‌COT控制架构‌：通过固定导通时间控制开关频率，实现快速负载瞬态响应。
• ‌内部软启动‌：内置软启动功能，减少启动时的电流冲击。
• ‌精确使能控制‌：EN/UVLO引脚支持精确使能控制和欠压锁定功能。
• ‌电源良好指示‌：PGOOD引脚提供电源良好信号，用于系统启动和故障检测。
• ‌同步整流‌：内置低侧同步整流MOSFET，提高转换效率。

5. 设计指南

• ‌外部组件选择‌：根据输出电压、电流和纹波要求选择合适的电感、电容和二极管。
• ‌开关频率设置‌：通过调整RT引脚连接的电阻值来设置开关频率。
• ‌布局布线‌：遵循TI提供的布局布线指南，注意关键信号路径的短距离布线和电源、地平面的完整性。
• ‌散热设计‌：确保足够的散热措施，以维持结温在允许范围内（最高可达150°C）。

6. 文档与资源

• 提供详细的数据手册，包括电气特性、功能描述、应用实现方法和布局布线建议。
• 用户可以通过TI的WEBENCH Power Designer工具进行定制设计，简化设计流程并提高设计效率。
• TI E2E支持论坛提供快速的设计帮助和验证答案。

7. 注意事项

• 在设计过程中，请确保遵守所有数据手册中的绝对最大额定值和推荐工作条件。
• 在进行布局布线时，特别注意输入电容和输出电容的放置，以最小化寄生电感和电阻。