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ZHCSSK4A August 2023 – November 2023 LM5185-Q1

PRODUCTION DATA

封装选项

7.3.2 PSR 反激式运行模式

LM5185-Q1 采用可变频率峰值电流模式 (VFPCM) 控制架构，具有三种可能的运行模式，如图 7-2 所示。

图 7-2 通过开关频率随负载的变化来说明的三种运行模式

LM5185-Q1 在重负载时以边界导通模式 (BCM) 运行。当次级绕组中的电流达到零时，功率 MOSFET 开启；当峰值初级电流达到内部误差放大器的输出规定的水平时，MOSFET 关断。随着负载减小，频率增加以保持 BCM 运行。方程式 1 提供了反激式转换器在 BCM 模式下的占空比。

方程式 1.

D = \frac{(V_{O U T} + V_{D}) \times N_{P S}}{V_{I N} + (V_{O U T} + V_{D}) \times N_{P S}}

其中

V_D 是电流接近零时反激式二极管的正向压降

方程式 2 给出了 BCM 下的输出功率，其中适用的开关频率和峰值初级电流分别由方程式 3 和方程式 4 指定。

方程式 2.

P_{O U T (B C M)} = \frac{L_{M A G} \times I_{P R I - P K (B C M)}^{2}}{2} \times F_{S W (B C M)}

方程式 3.

F_{S W (B C M)} = \frac{1}{I_{P R I - P K (B C M)} \times (\frac{L_{M A G}}{V_{I N}} + \frac{L_{M A G}}{N_{P S} \times (V_{O U T} + V_{D})})}

方程式 4.

I_{P R I - P K (B C M)} = \frac{2 \times (V_{O U T} + V_{D}) \times I_{O U T}}{V_{I N} \times D}

随着负载减小，LM5185-Q1 将最大开关频率钳位至 350kHz，转换器进入不连续导通模式 (DCM)。在 DCM 模式下，向输出提供的功率与峰值初级电流的平方成正比，如方程式 5 和方程式 6 所示。因此，随着负载的减小，峰值电流也会减小，以维持 350kHz 开关频率下的稳压。

方程式 5.

P_{O U T (D C M)} = \frac{L_{M A G} \times I_{P R I - P K (D C M)}^{2}}{2} \times F_{S W (D C M)}

方程式 6.

I_{P R I - P K (D C M)} = \sqrt{\frac{2 \times I_{O U T} \times (V_{O U T} + V_{D})}{L_{M A G} \times F_{S W (D C M)}}}

方程式 7.

D_{D C M} = \frac{L_{M A G} \times I_{P R I - P K (D C M)} \times F_{S W (D C M)}}{V_{I N}}

在负载更轻的情况下，由内部误差放大器设置的初级侧峰值电流会降至 V_CS 上 20mV 的最低水平，即 100mV 峰值的 20%，MOSFET 栅极关断时间会延长以满足输出负载要求。系统在频率折返模式 (FFM) 下运行，开关频率随着负载电流的减小而降低。除故障情况外，LM5185-Q1 的最低工作频率为 11kHz，从而要求最小负载大约为满载的 0.5%。

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)

散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)

订购信息

7.3.2 PSR 反激式运行模式