LM5013-Q1系列 具有超低静态电流 （IQ） 的 6V 至 100V 输入、3.5A 非同步降压直流/直流转换器数据手册

LM5013-Q1 非同步降压转换器设计用于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。50 ns 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 48 V 标称输入到低压轨的直接降压，从而降低系统复杂性和解决方案成本。LM5013-Q1 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，使其成为高性能 48V 电池汽车应用和 MHEV/EV 系统的绝佳选择。
*附件：lm5013-q1.pdf

LM5013-Q1 具有集成的高压侧功率 MOSFET，可提供高达 3.5A 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。LM5013-Q1 的其他特性包括超低 IQ可实现高轻载效率、创新的峰值过流保护、集成 VCC 偏置电源和自举二极管、精密使能和输入 UVLO 以及具有自动恢复功能的热关断保护。漏极开路 PGOOD 指示器提供排序、故障报告和输出电压监控。

LM5013-Q1 符合汽车 AEC-Q100 1 级标准，并采用 8 引脚 SO PowerPAD™ 封装。1.27mm 引脚间距为高压应用提供了足够的间距。

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
• 专为可靠和坚固的应用而设计
  • 6 V 至 100 V 的宽输入电压范围
  • –40°C 至 +150°C 结温范围
  • 固定 3.5ms 内部软启动定时器
  • 峰值限流保护
  • 输入 UVLO 和热关断保护
• 针对超低 EMI 要求进行了优化
  • 符合 CISPR 25 5 类标准
• 适用于可扩展的汽车电源
  • 与 LM5163-Q1 和 LM5164-Q1 引脚对引脚兼容（100V、0.5A 或 1A）
  • 50ns 的低最小导通时间和关断时间
  • 10μA 空载休眠电流
  • 3.1μA 关断静态电流
• 集成可减小解决方案尺寸和成本
  • COT 模式控制架构
  • 集成 100V、0.25 Ω 功率 MOSFET
  • 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

参数

方框图

概述

LM5013-Q1是一款专为汽车应用设计的100V输入、3.5A非同步降压DC/DC转换器，具有超低静态电流和高效的COT（恒定导通时间）控制架构。该器件符合AEC-Q100标准，适用于-40°C至+125°C的工作温度范围，并提供了多种保护功能，如输入欠压锁定（UVLO）和热关断保护。

主要特性

• ‌AEC-Q100认证‌：适用于汽车级应用。
• ‌宽输入电压范围‌：支持6V至100V的输入电压，适合多种高压应用。
• ‌高效COT控制‌：提供近似恒定的开关频率和优异的负载及线路瞬态响应。
• ‌超低静态电流‌：10μA无负载睡眠电流，3.1μA关断静态电流，有助于延长电池寿命。
• ‌集成高压MOSFET‌：内置100V、0.25Ω功率MOSFET，简化设计并降低成本。
• ‌保护功能‌：包括输入UVLO、热关断保护、过流保护等。
• ‌可扩展性‌：与LM5163-Q1和LM5164-Q1引脚兼容，便于设计升级。

应用领域

• 混合动力、电动和动力传动系统
• 逆变器和电机控制
• 工业运输

详细描述

• ‌COT控制架构‌：通过固定导通时间控制开关频率，提供快速负载瞬态响应。
• ‌内部软启动‌：内置3.5ms软启动定时器，减少启动应力。
• ‌精确使能输入‌：提供可编程的欠压锁定功能，保护电路免受低电压影响。
• ‌PGOOD指示器‌：开漏输出，用于指示输出电压状态和系统故障报告。
• ‌热关断保护‌：在结温超过175°C时自动关断，防止过热损坏。

封装与订购信息

• ‌封装类型‌：8引脚SO PowerPAD™封装，1.27mm引脚间距。
• ‌工作温度范围‌：-40°C至+150°C。
• ‌订购信息‌：LM5013QDDARQ1、LM5013QDDARQ1.A等。

布局指南

• 输入和输出电容应尽可能靠近LM5013-Q1放置，以最小化寄生电感和电阻。
• SW节点迹线应尽可能短且宽，以减少辐射发射和开关损耗。
• 反馈电阻应靠近LM5013-Q1放置，并远离噪声源。

支持资源

• 提供WEBENCH® Power Designer工具，用于定制设计和仿真。
• TI E2E™支持论坛提供设计帮助和快速验证答案。

注意事项

• 在设计电路时，应确保满足LM5013-Q1的推荐工作条件和热设计要求。
• 在使用前请仔细阅读数据手册，确保正确理解和应用产品特性。

这份总结以markdown格式按逻辑顺序组织了LM5013-Q1的主要特性、应用领域、详细描述、封装与订购信息、布局指南、支持资源以及注意事项。