LM25149-Q1 具有超低 IQ 和集成有源 EMI 濾波器的 42V 汽車同步降壓直流/直流控制器數(shù)據(jù)手冊

LM25149-Q1 是 42V 超低 IQ同步降壓 DC/DC 控制器，適用于大電流、單輸出應(yīng)用。該控制器采用峰值電流模式控制架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)簡單的環(huán)路補(bǔ)償、快速瞬態(tài)響應(yīng)以及出色的負(fù)載和線路調(diào)節(jié)。LM25149-Q1 可以設(shè)置為雙相模式，為大電流應(yīng)用提供精確的均流。該設(shè)備可以在 V 下工作在低至 3.5 V，如果需要，可在接近 100% 的占空比下工作。
*附件：LM25149-Q1 具有超低 IQ 和集成有源 EMI 濾波器的 42V 汽車級同步降壓直流 直流控制器數(shù)據(jù)表.pdf

LM25149-Q1 具有兩個獨(dú)特的 EMI 降低功能：有源 EMI 濾波器和雙隨機(jī)擴(kuò)頻 （DRSS）。有源 EMI 濾波器可感應(yīng)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減少干擾。DRSS 結(jié)合了低頻三角和高頻隨機(jī)調(diào)制，以分別減輕低頻段和高頻頻段的 EMI。這種混合技術(shù)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) EMC 測試中指定的多分辨率帶寬 （RBW） 設(shè)置一致。

LM25149-Q1 的其他特性包括 150°C 最高結(jié)溫工作、用戶可選擇的二極管仿真以降低輕負(fù)載條件下的電流消耗、用于故障報告和輸出監(jiān)控的開漏電源正常標(biāo)志、精密使能輸入、單調(diào)啟動至預(yù)偏置負(fù)載、集成 VCC 偏置電源穩(wěn)壓器和自舉二極管、內(nèi)部 3ms 軟啟動時間以及具有自動恢復(fù)功能的熱關(guān)斷保護(hù)。

LM25149-Q1 控制器采用 3.5 mm × 5.5 mm 熱增強(qiáng)型 24 引腳 VQFN 封裝，帶有可潤濕側(cè)翼引腳，便于在制造過程中進(jìn)行光學(xué)檢查。

特性

• 符合 AEC-Q100 標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車應(yīng)用：
  • 器件溫度等級 1：-40°C 至 +125°C 環(huán)境工作溫度
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系統(tǒng)設(shè)計的文檔
• 兩種集成的 EMI 緩解機(jī)制
  • 有源 EMI 濾波器，可在較低頻率下增強(qiáng) EMI 性能
  • 可選雙隨機(jī)擴(kuò)頻 （DRSS），可在低頻段和高頻頻段增強(qiáng) EMI 性能
  • EMI 平均降低 25 dBμV
  • 將外部差模輸入濾波器尺寸減小 50%，并降低系統(tǒng)成本
• 多功能同步降壓 DC/DC 控制器
  • 3.5 V 至 42 V 的寬輸入電壓范圍
  • 1% 精度、固定 3.3 V、5 V、12 V 或 0.8 V 至 36 V 可調(diào)輸出
  • 最高結(jié)溫 150°C
  • 關(guān)斷模式電流：2.3 μA
  • 空載休眠電流：9.5 μA
  • 最多可堆疊兩相
• 開關(guān)頻率范圍為 100 kHz 至 2.2 MHz
  • SYNC 輸入和輸出功能
• 固有的保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的設(shè)計
  • 內(nèi)部打嗝模式過流保護(hù)
  • ENABLE 和 PGOOD 函數(shù)
  • VCC、VDDA 和柵極驅(qū)動 UVLO 保護(hù)
  • 帶滯后的熱關(guān)斷保護(hù)
• 使用 LM25149-Q1 和 WEBENCH Power Designer 創(chuàng)建自定義設(shè)計

參數(shù)

方框圖

1. 主要特性

• ?汽車級應(yīng)用?：符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，適用于-40°C至+125°C的環(huán)境溫度。
• ?超低IQ?：關(guān)機(jī)模式下電流僅為2.3μA，無負(fù)載睡眠模式下電流為9.5μA。
• ?寬輸入電壓范圍?：支持3.5V至42V的輸入電壓范圍。
• ?高精度輸出?：提供1%精度的固定3.3V、5V、12V輸出，或0.8V至36V的可調(diào)輸出。
• ?集成有源EMI濾波器?：有效降低EMI，減少外部差分模式輸入濾波器的尺寸和系統(tǒng)成本。
• ? 雙隨機(jī)擴(kuò)頻（DRSS） ?：結(jié)合低頻三角波和高頻隨機(jī)調(diào)制，改善EMI性能。
• ?多種保護(hù)功能?：包括過流保護(hù)（hiccup模式）、欠壓鎖定（UVLO）、熱關(guān)斷保護(hù)等。
• ?高效率?：專為高電流、單輸出應(yīng)用設(shè)計，支持高達(dá)2.2MHz的開關(guān)頻率。

2. 應(yīng)用領(lǐng)域

• 適用于汽車電子系統(tǒng)，如信息娛樂系統(tǒng)、儀表板、ADAS（高級駕駛輔助系統(tǒng)）和高壓電池驅(qū)動系統(tǒng)等。

3. 功能框圖

• 控制器包含高壓偏置供電調(diào)節(jié)器、PWM控制器、高側(cè)和低側(cè)MOSFET柵極驅(qū)動器、有源EMI濾波器、雙隨機(jī)擴(kuò)頻發(fā)生器、軟啟動電路、過流保護(hù)電路等多個模塊。

4. 封裝與尺寸

• 采用3.5mm × 5.5mm的24引腳VQFN封裝，帶有濕側(cè)引腳以便光學(xué)檢查。

5. 典型應(yīng)用電路

• 數(shù)據(jù)表中提供了多個典型應(yīng)用電路，包括高效率2.1MHz同步降壓調(diào)節(jié)器、440kHz同步降壓調(diào)節(jié)器等，詳細(xì)說明了各元件的選型和參數(shù)計算方法。

6. 布局與接地設(shè)計指南

• 強(qiáng)調(diào)了PCB布局中最小化高頻功率環(huán)路面積的重要性。
• 提供了輸入電容、輸出電容、MOSFET和EMI濾波器的布局建議。
• 指出應(yīng)使用多層PCB設(shè)計，并在電源組件下方放置完整的接地平面以優(yōu)化散熱和降低EMI。

7. 設(shè)計資源與支持

• 提供了WEBENCH? Power Designer工具鏈接，方便用戶進(jìn)行自定義設(shè)計。
• 提供了詳細(xì)的文檔支持，包括用戶指南、應(yīng)用報告、技術(shù)簡報和白皮書等。
• 用戶可以通過TI E2E?支持論壇獲取快速、經(jīng)驗(yàn)證的設(shè)計幫助。