LM5160系列 宽输入 65V、2A 同步降压/Fly-Buck™ 转换器数据手册

LM5160/A 是一款具有集成高侧和低侧 MOSFET 的 65V、2A 同步降压转换器。自适应恒定导通时间控制方案无需环路补偿，并支持高降压比和快速瞬态响应。一个内部反馈放大器在整个工作温度范围内保持 ±1% 的输出电压调节。导通时间与输入电压成反比，导致开关频率几乎恒定。

峰值和谷值电流限制电路可防止过载情况。欠压锁定 （EN/UVLO） 电路提供独立可调的输入欠压阈值和迟滞。LM5160/A 通过 FPWM 引脚进行编程，可在空载到满载的连续导通模式 （CCM） 下运行，或在轻负载时自动切换到不连续导通模式 （DCM） 以提高效率。强制 CCM作支持使用耦合电感器的多输出和隔离式 Fly-Buck 应用。
*附件：lm5160.pdf

该LM5160A与 LM5160 具有相同的功能和引脚配置。在 Buck 和 Fly-Buck 应用中，外部偏置电源可以连接到 LM5160A 的 VCC 引脚。这种额外的功能降低了 IC 的功耗，并提高了高输入电压下的效率。

特性

• 4.5V 至 65V 宽输入电压范围
• 集成高侧和低侧开关
  • 无需外部肖特基二极管
• 2A 最大负载电流
• 自适应恒定导通时间控制
  • 无外部环路补偿
  • 快速瞬态响应
• 可选强制 PWM 或 DCM作
  • FPWM 支持多输出 Fly-Buck™
• 几乎恒定的开关频率
  • 电阻可调高达 1 MHz
• 可编程软启动时间
• 预偏置启动
• ±1% 反馈电压基准
• LM5160A 允许外部 V抄送偏见
• 固有的保护功能，实现稳健的设计
  • 峰值电流限制保护
  • 可调输入 UVLO 和迟滞
  • VCC 和栅极驱动 UVLO 保护
  • 带滞后的热关断保护

参数

方框图

1. 产品概述

LM5160/LM5160A 是一款宽输入电压范围（4.5V 至 65V）的同步降压（Buck）/Fly-Buck DC/DC转换器，具备高效率、高可靠性和多种保护功能。该转换器适用于多种工业应用，如可编程逻辑控制器、IGBT门极驱动电源、电信主备电源及电力线通信等。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：4.5V 至 65V
• ‌最大负载电流‌：2A
• ‌自适应恒定导通时间控制‌：无需外部环路补偿，实现快速瞬态响应
• ‌可选PWM或DCM操作模式‌：通过FPWM引脚配置
• ‌近恒定开关频率‌：电阻可调，最高可达1MHz
• ‌可编程软启动时间‌
• ‌预偏置启动‌
• ‌**±1%反馈电压参考**‌
• ‌LM5160A支持外部VCC偏置‌
• ‌内置保护特性‌：峰值电流限制、输入欠压锁定（UVLO）及迟滞、VCC和栅极驱动UVLO保护、热关断保护

3. 应用领域

• 工业可编程逻辑控制器
• IGBT门极驱动电源
• 电信主备电源
• 电力线通信
• 低功率隔离DC/DC（Fly-Buck）

4. 电气特性

• ‌高侧和低侧开关集成‌：无需外部肖特基二极管
• ‌高效率‌：在不同输入电压和负载条件下保持高效率
• ‌低静态电流‌：在待机模式下降低功耗
• ‌热关断保护‌：防止过热损坏
• ‌软启动功能‌：减小启动时的电流冲击

5. 功能描述

• ‌自适应恒定导通时间控制‌：根据输入电压自动调整导通时间，保持近恒定开关频率
• ‌PWM或DCM模式选择‌：通过FPWM引脚配置，支持轻载下的高效率DCM模式
• ‌电流限制保护‌：内置峰值电流限制电路，防止过流损坏
• ‌ 输入欠压锁定（UVLO） ‌：独立可调的输入欠压阈值和迟滞，确保稳定工作
• ‌软启动‌：通过外部电容设置软启动时间，减小启动时的电压过冲
• ‌预偏置启动‌：支持在预偏置条件下启动，减小输出电压下降

6. 典型应用电路

• ‌同步降压转换器‌：提供从宽输入电压范围到稳定输出电压的转换，适用于多种负载条件
• ‌Fly-Buck转换器‌：实现隔离输出，适用于需要隔离的应用场景
• ‌设计步骤‌：包括选择反馈电阻、设置开关频率、选择电感和输出电容等关键组件

7. 布局与布线建议

• ‌输入电容布局‌：应靠近VIN引脚，以减小输入电压纹波和开关噪声
• ‌输出电容布局‌：应靠近SW引脚，以减小输出电压纹波和提供瞬态响应
• ‌反馈引脚布局‌：应远离噪声源，如电感和开关节点，以减少噪声干扰
• ‌热设计‌：确保足够的散热路径，防止过热损坏

8. 文档与支持

• 提供详细的数据手册和应用指南
• 支持通过TI官网获取WEBENCH Power Designer等设计工具
• 提供技术支持和社区资源，帮助用户解决设计中的问题

9. 注意事项

• 在设计和应用过程中，需严格遵守静电放电（ESD）防护措施
• 在选择外部组件时，需考虑组件的电气特性和热特性，以确保系统的稳定性和可靠性
• 在进行PCB布局和布线时，需遵循最佳实践，以减小电磁干扰并提高系统性能