Texas Instruments LM5149/LM5149-Q1同步降壓直流/直流控制器是一款80V、超低IQ同步降壓直流/直流控制器，用于大電流、單輸出應(yīng)用。該控制器采用峰值電流模式控制架構(gòu)，具有簡單環(huán)路補償、快速瞬態(tài)響應(yīng)、出色的負載和線路調(diào)節(jié)能力。LM5149/LM5149-Q1可設(shè)置為雙相模式，為大電流應(yīng)用提供精確的電流共享。該器件可在低至3.5V VIN下工作，并可根據(jù)需要以接近100%的占空比工作。

數(shù)據(jù)手冊：

LM5149/LM5149-Q1具有兩個獨特的EMI抑制特性：有源EMI濾波器和雙隨機擴頻 (DRSS)。有源EMI濾波器可檢測直流輸入總線上的任何噪聲或紋波電壓，并注入異相消除信號以降低干擾。DRSS將低頻三角和高頻隨機調(diào)制結(jié)合，可降低較低頻段和較高頻段的EMI干擾。這種混合技術(shù)與行業(yè)標準EMC測試中規(guī)定的多分辨率帶寬 (RBW) 設(shè)置一致。

LM5149/LM5149-Q1的其他特性包括150°C最大工作結(jié)溫、可在輕負載條件下降低電流消耗的用戶可選二極管仿真功能、用于故障報告和輸出監(jiān)控的開漏電源良好標志。它還包括精密使能輸入、單調(diào)啟動至預偏置負載、集成VCC偏置電源穩(wěn)壓器和自舉二極管、內(nèi)部3ms軟啟動時間以及帶自動恢復功能的熱關(guān)斷保護。

Texas Instruments LM5149/LM5149-Q1控制器采用3.5mm × 5.5mm散熱增強型24引腳VQFN封裝，帶可濕性側(cè)翼引腳，便于制造過程中的光學檢測。LM5149-Q1器件符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100標準。

特性

支持功能安全
- 來輔助功能安全系統(tǒng)設(shè)計的文檔
兩個集成EMI抑制機制
- 有源EMI濾波器，用于在較低頻率下提高EMI性能
- 可選雙隨機擴頻 (DRSS)，可提高低頻段和高頻段的EMI性能
- EMI平均降低25dBμV
- 將外部差分模式輸入濾波器尺寸減小50%，降低系統(tǒng)成本
開關(guān)頻率范圍：100kHz至2.2MHz
- 同步輸入和同步輸出能力
多功能同步降壓直流/直流控制器
- 寬輸入電壓范圍：3.5V至80V
- 1%精度、3.3V、5V、12V固定輸出，或0.8V至55V可調(diào)輸出
- 最高結(jié)溫：150°C
- 關(guān)斷電流：2.3μA
- 空載睡眠電流：9.5μA
- 最多可堆疊兩個相位
固有保護特性可實現(xiàn)穩(wěn)健設(shè)計
- 內(nèi)部斷續(xù)模式過流保護
- ENABLE和PGOOD功能
- V CC 、VDDA和柵極驅(qū)動UVLO保護
- 帶遲滯的熱關(guān)斷保護

典型應(yīng)用示意圖

LM5149 80V同步降壓DC/DC控制器技術(shù)解析

一、核心特性與創(chuàng)新設(shè)計

LM5149是德州儀器(TI)推出的高性能同步降壓控制器，具有以下突出特性：

?關(guān)鍵參數(shù)特性?：

?超寬輸入電壓范圍?：3.5V至80V工作范圍
?多檔固定/可調(diào)輸出?：
- 固定3.3V/5V/12V輸出
- 可調(diào)0.8V至55V輸出
?雙EMI抑制技術(shù)?：
- 主動EMI濾波器(AEF) - 平均降低25dBμV噪聲
- 雙隨機擴頻(DRSS) - 支持CISPR 32 Class B標準
?超高能效?：
- 關(guān)斷電流僅2.3μA
- 空載睡眠電流9.5μA
?高頻工作?：支持100kHz至2.2MHz開關(guān)頻率

?創(chuàng)新架構(gòu)亮點?：

?峰值電流模式控制?：
- 內(nèi)置斜率補償
- 支持高達99%占空比
- 快速瞬態(tài)響應(yīng)
?雙電源管理架構(gòu)?：
- VCC偏置穩(wěn)壓器(4.7-5.3V輸出)
- 支持外部VCCX偏置輸入(4.3V閾值)
- 實現(xiàn)低輸入電壓工作(LILO模式)
?集成保護功能?：
- 打嗝模式過流保護
- 熱關(guān)斷(175°C觸發(fā))
- 輸入/輸出欠壓鎖定

二、EMI抑制技術(shù)

1. 主動EMI濾波器設(shè)計

?推薦參數(shù)?：

CSEN=0.1μF
CINJ=0.47μF
RAEFC=1kΩ(低頻)/200Ω(高頻)
CAEFC=1nF(低頻)/5nF(高頻)

?布局要點?：

SEN/INJ走差分對
補償網(wǎng)絡(luò)靠近VIN端子
REFAGND單獨走線至輸入連接器

2. 雙隨機擴頻配置

通過CNFG引腳電阻選擇：

41.2kΩ：單相+DRSS
71.5kΩ：雙相+DRSS

三、熱設(shè)計與PCB布局

1. 熱特性參數(shù)

結(jié)到環(huán)境熱阻：37.3°C/W
結(jié)到PCB熱阻：15.5°C/W
推薦銅面積≥275mm2

2. 關(guān)鍵布局規(guī)則

?功率回路最小化?：
- 輸入電容緊靠MOSFET
- SW節(jié)點面積<20mm2
?柵極驅(qū)動優(yōu)化?：
- HO/SW走差分對
- 柵極電阻≤10Ω
?敏感信號隔離?：
- FB/ISNS+遠離開關(guān)節(jié)點
- 采用星型接地

四、應(yīng)用場景推薦

?工業(yè)自動化?：
- PLC模塊電源
- 電機驅(qū)動輔助電源
?汽車電子?：
- 信息娛樂系統(tǒng)
- ADAS傳感器供電
?通信設(shè)備?：
- 基站射頻單元
- 光模塊電源

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