LM5163 具有超低 IQ 的 100V 输入、0.5A 同步降压直流/直流转换器数据手册

LM5163 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 标称输入到低压轨的直接降压，从而降低了系统复杂性和解决方案成本。LM5163 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：lm5163.pdf

LM5163 集成了高侧和低侧功率 MOSFET，可提供高达 0.5A 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。LM5163 的其他特性包括可实现高轻负载效率的超低 IQ 和二极管仿真模式作、创新的峰值和谷值过流保护、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。

LM5163 采用耐热增强型 8 引脚 SO PowerPAD™ 封装。该器件的 1.27mm 引脚间距为高电压应用提供了足够的间距。

特性

• 专为可靠和坚固的应用而设计
  • 6V 至 100V 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
• 针对超低 EMI 要求进行了优化
  • 符合 CISPR 25 5 类标准
• 适用于可扩展的工业电源和电池组
  • 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
  • 10.5μA 空载输入静态电流
  • 3μA 关断静态电流
• 集成可减小设计尺寸和成本
  • COT 模式控制架构
  • 集成 0.725Ω NFET 降压开关
  • 集成 0.34Ω NFET 同步整流器，无需外部肖特基二极管
  • 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
  • 开漏电源良好指示器
  • 带 PowerPAD™ 的 8 引脚 SOIC 封装

参数

方框图

概述

LM5163是一款100V输入、0.5A同步降压DC/DC转换器，专为可靠和坚固的应用设计。该转换器具有宽输入电压范围、低静态电流、高效率、超低电磁干扰（EMI）等特点，适用于工业电源和电池组等应用。

主要特性

• ‌输入电压范围‌：6V至100V
• ‌最大输出电流‌：0.5A
• ‌工作结温范围‌：-40°C至+150°C
• ‌固定软启动时间‌：3ms
• ‌保护特性‌：峰值和谷值电流限制、输入欠压锁定（UVLO）、热关断
• ‌集成功能‌：内部VCC偏置调节器、自举二极管、开漏功率正常指示器
• ‌封装‌：8引脚SOIC PowerPAD封装
• ‌超低EMI‌：符合CISPR 25 Class 5标准

应用

• ‌工业电池组‌（≥10S）
• ‌电动车/滑板车/轻型电动车电池组‌
• ‌电机驱动‌、无人机、通信设备

功能描述

• ‌控制架构‌：采用恒定导通时间（COT）控制架构，实现近似恒定的开关频率和优秀的负载及线性瞬态响应。
• ‌超低静态电流‌：无负载输入静态电流为10.5µA，关机静态电流为3µA。
• ‌二极管仿真模式‌：在轻负载条件下提高效率，减少开关损失。
• ‌智能过流保护‌：峰值和谷值电流限制，确保输出短路条件下的鲁棒保护。
• ‌热关断与自动恢复‌：防止结温过高，保护器件免受损坏。

典型应用电路

• ‌外部组件‌：包括电感、输出电容、输入电容等，详细说明了组件的选择和配置。
• ‌启动与使能‌：通过EN/UVLO引脚控制启动和关机，支持可编程输入欠压锁定。
• ‌反馈与调节‌：使用反馈引脚（FB）和内部1.2V参考电压进行输出电压调节。

布局指南

• ‌电流环路‌：最小化输入电容和电感形成的环路面积，减少寄生电感。
• ‌旁路电容‌：在VIN引脚附近放置低ESR陶瓷旁路电容，减少噪声。
• ‌热连接‌：将SOIC封装的裸露焊盘连接到PCB地平面，以提供良好的热连接。

设计资源

• ‌WEBENCH® Power Designer‌：提供定制设计工具，帮助工程师快速设计满足需求的电源电路。
• ‌相关文档‌：包括应用报告、白皮书、用户指南等，提供详细的设计指导和参考。

封装和订单信息

• ‌封装类型‌：8引脚SOIC PowerPAD封装
• ‌订单信息‌：提供了可订购的部件号、封装类型、引脚数、载带和卷盘尺寸等信息。

注意事项

• ‌绝对最大额定值‌：包括输入电压、输出电压、结温等参数，超出这些值可能会损坏器件。
• ‌静电放电（ESD）等级‌：提供了人体模型和充电器件模型的ESD等级，提醒工程师在处理器件时采取适当的预防措施。
• ‌推荐工作条件‌：详细说明了输入电压、输出电压、输出电流、开关频率等推荐工作条件，确保器件在最佳性能范围内工作。

这份文件详细描述了LM5163同步降压DC/DC转换器的技术规格、应用、设计指南、布局考虑以及封装和订单信息，为使用该转换器的工程师提供了全面的参考。