LM5149-Q1系列 具有超低 IQ 和集成有源EMI 濾波器的 80V 汽車同步降壓直流/直流控制器數(shù)據(jù)手冊

LM5149-Q1 是一款 80V 超低 IQ同步降壓 DC/DC 控制器，適用于大電流、單輸出應用。該控制器采用峰值電流模式控制架構，可實現(xiàn)簡單的環(huán)路補償、快速瞬態(tài)響應以及出色的負載和線路調節(jié)。LM5149-Q1 可設置為雙相模式，并為大電流應用提供精確的均流。該設備可以在 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：LM5149-Q1 80-V 具有超低 IQ 和集成有源 EMI 濾波器的汽車、同步、降壓、DC DC 控制器數(shù)據(jù)表.pdf

LM5149-Q1 具有兩個獨特的 EMI 降低功能：有源 EMI 濾波器和雙隨機擴頻 （DRSS）。有源 EMI 濾波器可感應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 結合了低頻三角和高頻隨機調制，以分別減輕低頻段和高頻頻段的 EMI。這種混合技術與行業(yè)標準 EMC 測試中指定的多分辨率帶寬 （RBW） 設置一致。

LM5149-Q1 的其他特性包括 150°C 最高結溫工作、用戶可選擇的二極管仿真以在輕負載條件下降低電流消耗、用于故障報告和輸出監(jiān)控的開漏電源正常標志、精密使能輸入、單調啟動至預偏置負載、集成 VCC 偏置電源穩(wěn)壓器和自舉二極管、內部 3ms 軟啟動時間以及具有自動恢復功能的熱關斷保護。

LM5149-Q1 控制器采用 3.5mm × 5.5mm 熱增強型 24 引腳 VQFN 封裝，具有可潤濕側翼引腳，便于在制造過程中進行光學檢查。

特性

• 符合 AEC-Q100 標準，適用于汽車應用：
  • 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)設計的文檔
• 兩種集成的 EMI 緩解機制
  • 有源 EMI 濾波器，可在較低頻率下增強 EMI 性能
  • 可選雙隨機擴頻 （DRSS），可在低頻段和高頻頻段增強 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 80 V 的寬輸入電壓范圍
  • 精度為 1%，固定 3.3 V、5 V、12 V 或 0.8 V 至 55 V 可調輸出
  • 最高結溫 150°C
  • 關斷模式電流：2.3 μA
  • 空載休眠電流：9.5 μA
  • 最多可堆疊兩相
• 開關頻率范圍為 100 kHz 至 2.2 MHz
  • SYNC 輸入和輸出功能
• 固有的保護功能，實現(xiàn)穩(wěn)健的設計
  • 內部打嗝模式過流保護
  • ENABLE 和 PGOOD 函數(shù)
  • VCC、VDDA 和柵極驅動 UVLO 保護
  • 帶滯后的熱關斷保護

參數(shù)

方框圖

1. 主要特性

• ?汽車級應用?：AEC-Q100認證，適用于-40°C至+125°C的環(huán)境溫度。
• ?超低IQ?：關機模式下電流為2.3μA，無負載睡眠模式下電流為9.5μA。
• ?寬輸入電壓范圍?：支持3.5V至80V的輸入電壓。
• ?高精度輸出?：提供固定3.3V、5V、12V輸出，或0.8V至55V的可調輸出，精度為1%。
• ?集成功能?：集成有源EMI濾波器和雙隨機擴頻（DRSS）技術，有效降低EMI。
• ?高效能?：最大結溫為150°C，支持高達2.2MHz的開關頻率。
• ?保護功能?：包括過流保護（hiccup模式）、使能（EN）和PGOOD功能、VCC、VDDA和柵極驅動欠壓鎖定（UVLO）保護、熱關斷保護等。

2. 應用領域

• 適用于汽車電子系統(tǒng)和其他需要寬輸入電壓范圍和高效率電源轉換的應用。

3. 功能描述

• ?控制架構?：采用峰值電流模式控制，易于環(huán)路補償，具有快速的瞬態(tài)響應和優(yōu)秀的負載及線路調節(jié)能力。
• ?有源EMI濾波器?：通過感應輸入直流總線上的任何噪聲或紋波電壓，并注入一個反相消除信號來減少干擾。
• ? 雙隨機擴頻（DRSS） ?：結合低頻三角波和高頻隨機調制，分別改善低頻和高頻段的EMI性能。

4. 封裝與尺寸

• 采用3.5mm × 5.5mm的24引腳VQFN封裝，帶有濕側引腳，便于制造過程中的光學檢查。

5. 典型應用電路

• 數(shù)據(jù)表中提供了多個典型應用電路，包括高效率2.1MHz同步降壓調節(jié)器、48V至12V 400kHz同步降壓調節(jié)器等，詳細說明了電路設計和元件選型。

6. 布局與接地設計

• 強調了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，以減少寄生電感和EMI。
• 指出應使用多層PCB設計，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. 設計資源與支持

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