ZHCSQZ7 July   2025 LM25139-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
    1. 4.1 可润湿侧翼
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级 
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 典型特性
  7. 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  输入电压范围 (VIN)
      2. 6.3.2  高压偏置电源稳压器 (VCC)
      3. 6.3.3  精密使能端 (EN)
      4. 6.3.4  电源正常监视器 (PG)
      5. 6.3.5  开关频率 (RT)
      6. 6.3.6  双随机展频 (DRSS)
      7. 6.3.7  软启动
      8. 6.3.8  输出电压设定值 (FB)
      9. 6.3.9  最短可控导通时间
      10. 6.3.10 误差放大器和 PWM 比较器 (FB)
      11. 6.3.11 斜率补偿
      12. 6.3.12 电感器电流检测(ISNS、VOUT)
        1. 6.3.12.1 分流电流检测
        2. 6.3.12.2 电感器 DCR 电流检测
        3. 6.3.12.3 断续模式电流限制
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 睡眠模式
      2. 6.4.2 强制 PWM 和同步 (FPWM/SYNC)
      3. 6.4.3 热关断
  8. 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
      1. 7.1.1 动力总成元件
        1. 7.1.1.1 降压电感器
        2. 7.1.1.2 输出电容器
        3. 7.1.1.3 输入电容器
        4. 7.1.1.4 功率 MOSFET
        5. 7.1.1.5 EMI 滤波器
      2. 7.1.2 误差放大器和补偿
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 设计 1 - 高效率 2.2MHz 同步降压稳压器
        1. 7.2.1.1 设计要求
        2. 7.2.1.2 详细设计过程
          1. 7.2.1.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
          2. 7.2.1.2.2 降压电感器
          3. 7.2.1.2.3 电流检测元件
          4. 7.2.1.2.4 输出电容器
          5. 7.2.1.2.5 输入电容器
          6. 7.2.1.2.6 频率设置电阻器
          7. 7.2.1.2.7 反馈电阻器
          8. 7.2.1.2.8 补偿器件
        3. 7.2.1.3 应用曲线
      2. 7.2.2 设计 2 - 高效率 440kHz 同步降压稳压器
        1. 7.2.2.1 设计要求
        2. 7.2.2.2 详细设计过程
        3. 7.2.2.3 应用曲线
    3. 7.3 电源相关建议
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
        1. 7.4.1.1 功率级布局
        2. 7.4.1.2 栅极驱动布局
        3. 7.4.1.3 PWM 控制器布局
        4. 7.4.1.4 热设计和布局
        5. 7.4.1.5 接地平面设计
      2. 7.4.2 布局示例
  9. 器件和文档支持
    1. 8.1 器件支持
      1. 8.1.1 开发支持
        1. 8.1.1.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
    2. 8.2 文档支持
      1. 8.2.1 相关文档
        1. 8.2.1.1 低 EMI 设计资源
        2. 8.2.1.2 热设计资源
        3. 8.2.1.3 PCB 布局资源
    3. 8.3 接收文档更新通知
    4. 8.4 支持资源
    5. 8.5 商标
    6. 8.6 静电放电警告
    7. 8.7 术语表
  10. 修订历史记录
  11. 10机械、封装和可订购信息

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

栅极驱动布局

LM25139-Q1 高侧和低侧栅极驱动器具有短传播延迟、自适应死区时间控制和低阻抗输出级,能够提供很大的峰值电流以及很短的上升和下降时间,从而有助于功率 MOSFET 以极快的速度进行导通和关断转换。如果布线长度和阻抗未控制得当,那么极高的 di/dt 可能会导致无法接受的振铃。

尽可能地减少杂散或寄生栅极环路电感是优化栅极驱动开关性能的关键,因为无论是与 MOSFET 栅极电容谐振的串联栅极电感,还是共源电感(栅极和功率环路共用)提供与栅极驱动命令相反的负反馈补偿,都会增加 MOSFET 开关时间。以下环路非常重要:

  • 环路 2:高侧 MOSFET,Q1。在高侧 MOSFET 导通期间,大电流从自举(启动)电容器流向栅极驱动器和高侧 MOSFET,然后再通过 SW 连接流回到启动电容器的负端子。相反,若要关断高侧 MOSFET,大电流从自举(启动)电容器流向栅极驱动器和高侧 MOSFET,然后再通过 SW 连接流回到启动电容器的负端子。另请参阅图 7-26 中的“环路 2”。
  • 环路 3:低侧 MOSFET,Q2。在低侧 MOSFET 导通期间,大电流从 VCC 去耦电容器流向栅极驱动器和低侧 MOSFET,然后再通过接地端流回电容器的负端子。相反,若要关断低侧 MOSFET,大电流从低侧 MOSFET 的栅极流向栅极驱动器和 GND,然后再通过接地端流回低侧 MOSFET 的源极。另请参阅图 7-26 中的“环路 3”。

在使用高速 MOSFET 栅极驱动电路进行设计时,TI 强烈建议遵循以下电路布局指南。

  • 从栅极驱动器输出(HO 和 LO)到高侧或低侧 MOSFET 相应栅极的连接必须尽可能短,从而减少串联寄生电感。请注意,峰值栅极驱动电流可能高达 3A。使用 0.65mm (25mil) 或更宽的迹线。在必要时,沿着这些迹线使用一个或多个直径至少 0.5mm (20mil) 的通孔。将 HO 和 SW 栅极迹线作为差分对从 LM25139-Q1 布放到相应的高侧 MOSFET,从而充分利用磁通抵消。
  • 最大限度地缩短从 VCC 和 CBOOT 引脚到相应电容器的电流环路路径,因为这些电容器会提供高达 3A 的高瞬态电流来为 MOSFET 栅极电容充电。具体来说,将自举电容器 CBOOT 靠近 LM25139-Q1 的相应 CBOOT、SW 引脚对放置,从而最大限度地减少与高侧驱动器相关联的环路 2 面积。具体来说,将 VCC 电容器 CVCC 靠近 LM25139-Q1 的 VCC 和 PGND 引脚放置,从而尽可能地减少与低侧驱动器相关联的“环路 3”面积。