ZHCAD51 October   2022 LM5123-Q1

 

  1.   1
  2.   如何使用 LM5123 设计升压转换器
  3.   商标
  4. 1设计示例
  5. 2计算和元件选型
    1. 2.1  开关频率
    2. 2.2  初始电感计算
    3. 2.3  电流检测电阻器选型
    4. 2.4  电感器选型
    5. 2.5  输出电容器选型
    6. 2.6  输入电容器选择
    7. 2.7  反馈电阻器选型
    8. 2.8  UVLO 电阻选型
    9. 2.9  软启动电容器选型
    10. 2.10 控制环路补偿
      1. 2.10.1 交叉频率 (fcross) 选择
      2. 2.10.2 RCOMP 选择
      3. 2.10.3 CCOMP 选择
      4. 2.10.4 CHF 选择
    11. 2.11 MOSFET 选择
  6. 3实现结果
  7. 4小信号频率建模
    1. 4.1 升压稳压器调制器建模
    2. 4.2 补偿建模
    3. 4.3 开环建模
  8. 5资源

实现结果

有关更多测试结果,请参阅 LM5123EVM-BST 用户指南

GUID-20220624-SS0I-ZPQB-H56N-ZJSFRTRNFZ8L-low.svg图 3-1 效率 (VLOAD = 24V)
GUID-20220624-SS0I-HVZM-WCQ6-G7QGMXR8K5GQ-low.svg图 3-3 负载瞬态 (VLOAD = 24V,VSUPPLY = 8V)
GUID-20220624-SS0I-7PPW-QJNZ-QPRJ1SHZPHLC-low.svg图 3-5 35V 环路
GUID-20220624-SS0I-RMFC-BK0T-QPSCN1DK7XHN-low.svg图 3-2 效率 (VLOAD = 35V)
GUID-20220624-SS0I-LBMN-VV93-8JSCLNJVZRJF-low.svg图 3-4 负载瞬态 (VLOAD = 35V,VSUPPLY = 8V)
GUID-20220624-SS0I-9HSH-PXM8-7PPFFP3QJQQH-low.svg图 3-6 24V 环路
GUID-20211112-SS0I-KWQJ-L35N-M5NJQSPWGHZD-low.svg图 3-7 LM5123EVM-BST 原理图
表 3-1 物料清单
参考位号 数量 规格 制造商 器件型号

C2

1 电容铝聚合物 120uF 50VDC 20%(8mm X 12mm) SMD 0.025Ω 2100mA 4000 小时 135C 汽车 T/R Nichicon PCH1H121MCL2GS
C3、C4、C5、C30、C31、C32

6

150µF 50V 铝聚合物电容器 17mΩ 4000 小时 125°C Panasonic EEH-ZS1H151P
C6 1 电容,陶瓷,1000pF,50V,+/-10%,X7R,0603 Kemet C0603X102K5RACTU

C7

1 电容,陶瓷,0.1µF,50V,±10%,X7R,0603 TDK C1608X7R1H104K080AA
C8、C14

2

电容,陶瓷,0.01µF,100V,+/- 10%,X7R,0603 Wurth Elektronik 8.85012E+11
C9、C10、C11、C12、C13、C15、C16、C17、C18

9

电容,陶瓷,10uF,50V,+/-10%,X7R,1210 MuRata GRM32ER71H106KA12L
C19、C20、C21、C22、C23、C35、C36

7

电容,陶瓷,0.1uF,100V,+/-10%,X7R,AEC-Q200 1 级,0603 MuRata GCJ188R72A104KA01D
C20、C21、C22

3

电容,陶瓷,4.7μF,100V,±10%,X7S,AEC-Q200 1 级,1210 TDK CGA6M3X7S2A475K200AB
C24、C25、C26、C33

4

电容,陶瓷,4.7uF,100V,+/-10%,X7S,AEC-Q200 1 级,1210

TDK

CGA6M3X7S2A475K200AB
C27 1 电容,陶瓷,100pF,50V,+/-5%,C0G/NP0,AEC-Q200 0 级,0603

TDK

CGA3E2NP01H101J080AA
C37 1 电容,陶瓷,100pF,50V,+/-1%,C0G/NP0,0603 Kemet C0603X103K5RACTU
C38 1 电容,陶瓷,0.33uF,10V,+/-10%,X5R,0603 Kemet C0603C334K8PACTU
C39,C40

2

电容,陶瓷,0.22uF,50V,+/-10%,X7R,AEC-Q200 1 级,0603

TDK

CGA3E3X7R1H224K080AB
C41、C42

2

电容,陶瓷,6800pF,50V,+/-5%,C0G/NP0,0603 MuRata GRM1885C1H682JA01D
C43 1 电容,陶瓷,47pF,100V,+/-5%,C0G/NP0,AEC-Q200 1 级,0603 Kemet C0603C470J1GACAUTO
C44 1 电容,陶瓷,4.7μF,16V,+/-10%,X6S,0603

TDK

C1608X6S1C475K080AC
C45 1 电容,陶瓷,470pF,50V,+/-5%,C0G/NP0,0603

AVX

06035A471JAT2A
D1 1 二极管,肖特基,60V,1A,表面贴装 SOD-123

Nexperia

PMEG6010CEGWX
H1、H2、H3、H4

4

机械螺钉,圆头,#4-40 x 1/4,尼龙,飞利浦盘形头

B&F Fastener Supply

NY PMS 440 0025 PH
H5、H6、H7、H8

4

六角螺柱螺纹 #4-40 尼龙 0.750" (19.05mm) 3/4" 自然色

Keystone Electronics

1902D_Ndrill
J1、J2、J3、J4

4

端子螺钉 PC 30AMP,TH Keystone 8199
J5,J6

2

测试点有插槽,0.118",TH

Keystone

1040
J7、J12、J13、J14

4

接头,2.54mm,3x1,金,TH

Wurth Elektronik

61300311121
J8

1

接头,100mil,7x1,金,TH

Samtec

TSW-107-07-G-S
J9、J10、J11

3

接头,2.54mm,2x1,金,TH

Wurth Elektronik

61300211121
L1

1

电感器,屏蔽鼓芯,WESuperflux200,2.6uH,31.5A,0.0016Ω,SMD

Wurth Elektronik

7443556260
Q1、Q2、Q3、Q4

4

MOSFET,N 沟道,60V,71A,SO-8FL

ON Semiconductor

NTMFS5C670NLT1G
R2、R3

2

电阻,0.003,1%,3W,AEC-Q200 0 级,2512 宽

Susumu Co Ltd

KRL6432E-M-R003-F-T1
R4、R5、R7、R8、R9、R10、R11、R16

8

电阻,0,5%,0.1W,AEC-Q200 0 级,0603

Panasonic

ERJ-3GEY0R00V
R6

1

电阻,10.0Ω,1%,0.1W,0603

Yageo

RC0603FR-07100RL
R12

1

电阻,0,5%,0.1W,0603

Yageo

RC0603JR-070RL
R14

1

电阻,10.0kΩ,1%,0.1W,AEC-Q200 0 级,0603

Vishay-Dale

CRCW0603100KFKEA
R15

1

电阻,86.6k,1%,0.1W,0603

Yageo

RC0603FR-0786K6L
R17

1

电阻,1.00k,1%,0.1W,AEC-Q200 0 级,0603

Vishay-Dale

CRCW06031K00FKEA
R19、R20

2

电阻,80.6k,1%,0.1W,AEC-Q200 0 级,0603

Vishay-Dale

CRCW060321K0FKEA
R21

1

电阻,18.7k,1%,0.1W,0603

Yageo

RT0603DRE0714KL

R22

1

电阻,49.9k,1%,0.1W,AEC-Q200 0 级,0603

Panasonic

ERJ-3EKF4992V

R23

1

电阻,54.9k,1%,0.1W,AEC-Q200 0 级,0603

Vishay-Dale

CRCW060354K9FKEA

R24

1

电阻,21.0k,1%,0.1W,AEC-Q200 0 级,0603

Vishay-Dale

CRCW060321K0FKEA

R26

1

电阻,14.0k,0.5%,0.1W,0603

Yageo America

RT0603DRE0714KL
SH-J1、SH-J2、SH-J3、SH-J4

4

单操作 2.54mm 间距开顶跳线插座

Harwin

M7582-05
TP1、TP2、TP6、TP8

4

测试点,微型,红色,TH

Keystone

5000
TP3

1

测试点,微型,SMT

Keystone

5015
TP4、TP5、TP7、TP9

4

测试点,微型,黑色,TH

Keystone

5001
U1

1

具有跟踪功能的 2.2MHz 宽 VIN 低 IQ 同步升压控制器

德州仪器 (TI)

LM5123QRGRRQ1
C1

0

电容,陶瓷,2200pF,100V,+/-10%,X7R,0603

MuRata

GRM188R72A222KA01D
C28,C29

0

电容,陶瓷,0.1uF,100V,+/-10%,X7R,AEC-Q200 1 级,0603

MuRata

GCJ188R72A104KA01D
C34

0

电容,陶瓷,0.1μF,50V,+/-10%,X7R,0603

TDK

C1608X7R1H104K080AA
FID1、FID2、FID3、FID4、FID5、FID6

0

基准标记。没有需要购买或安装的元件。

不适用

不适用
L2

0

电感,屏蔽,复合,2µH,39.9A,0.001909Ω,SMD

Coilcraft

XAL1580-202MEB
R1

0

电阻,2.00,1%,0.5W,AEC-Q200 0 级,1210

Panasonic

ERJ-14BQF2R0U
R13

0

电阻,10.0kΩ,1%,0.1W,AEC-Q200 0 级,0603

Vishay-Dale

CRCW0603100KFKEA
R18

0

电阻,80.6k,1%,0.1W,AEC-Q200 0 级,0603

Vishay-Dale

CRCW060380K6FKEA
R25

0

电阻,24.9kΩ,0.1%,0.1W,0603

Yageo America

RT0603BRD0724K9L