ZHCSNL8 May   2022 LM25143-Q1

PRODUCTION DATA  

  1. 特性
  2. 应用
  3. 说明
  4. 修订历史记录
  5. 说明(续)
  6. 器件比较表
  7. 引脚配置和功能
    1. 7.1 可润湿侧翼
  8. 规格
    1. 8.1 绝对最大额定值
    2. 8.2 ESD 等级
    3. 8.3 建议运行条件
    4. 8.4 热性能信息
    5. 8.5 电气特性
    6. 8.6 开关特性
    7. 8.7 典型特性
  9. 详细说明
    1. 9.1 概述
    2. 9.2 功能方框图
    3. 9.3 特性说明
      1. 9.3.1  输入电压范围 (VIN)
      2. 9.3.2  高压偏置电源稳压器(VCC、VCCX、VDDA)
      3. 9.3.3  使能(EN1、EN2)
      4. 9.3.4  电源正常监视器(PG1、PG2)
      5. 9.3.5  开关频率 (RT)
      6. 9.3.6  时钟同步 (DEMB)
      7. 9.3.7  同步输出 (SYNCOUT)
      8. 9.3.8  扩频调频 (DITH)
      9. 9.3.9  可配置软启动(SS1、SS2)
      10. 9.3.10 输出电压设定点(FB1、FB2)
      11. 9.3.11 最短可控导通时间
      12. 9.3.12 误差放大器和 PWM 比较器(FB1、FB2、COMP1、COMP2)
      13. 9.3.13 斜率补偿
      14. 9.3.14 电感器电流感测(CS1、VOUT1、CS2、VOUT2)
        1. 9.3.14.1 分流电流检测
        2. 9.3.14.2 电感器 DCR 电流感测
      15. 9.3.15 断续模式电流限制 (RES)
      16. 9.3.16 高侧和低侧栅极驱动器(HO1、HO2、LO1、LO2、HOL1、HOL2、LOL1 和 LOL2)
      17. 9.3.17 输出配置 (MODE, FB2)
        1. 9.3.17.1 独立双输出操作
        2. 9.3.17.2 单输出交错操作
        3. 9.3.17.3 单输出多相操作
    4. 9.4 器件功能模式
      1. 9.4.1 待机模式
      2. 9.4.2 二极管仿真模式
      3. 9.4.3 热关断
  10. 10应用和实现
    1. 10.1 应用信息
      1. 10.1.1 动力总成元件
        1. 10.1.1.1 降压电感器
        2. 10.1.1.2 输出电容器
        3. 10.1.1.3 输入电容器
        4. 10.1.1.4 功率 MOSFET
        5. 10.1.1.5 EMI 滤波器
      2. 10.1.2 误差放大器和补偿
    2. 10.2 典型应用
      1. 10.2.1 设计 1 – 适用于汽车 应用的 5V 和 3.3V 双路输出降压稳压器
        1. 10.2.1.1 设计要求
        2. 10.2.1.2 详细设计过程
          1. 10.2.1.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
          2. 10.2.1.2.2 使用 Excel 快速启动工具创建定制设计方案
          3. 10.2.1.2.3 电感器计算
          4. 10.2.1.2.4 电流感测电阻
          5. 10.2.1.2.5 输出电容器
          6. 10.2.1.2.6 输入电容器
          7. 10.2.1.2.7 补偿元件
        3. 10.2.1.3 应用曲线
      2. 10.2.2 设计 2 – 适用于汽车 ADAS 应用的 15A、2.1MHz 两相单输出降压稳压器
        1. 10.2.2.1 设计要求
        2. 10.2.2.2 详细设计过程
        3. 10.2.2.3 应用曲线
      3. 10.2.3 设计 3 – 适用于高压汽车电池应用的 50A、300kHz 两相单输出降压稳压器
        1. 10.2.3.1 设计要求
        2. 10.2.3.2 详细设计过程
        3. 10.2.3.3 应用曲线
  11. 11电源相关建议
  12. 12布局
    1. 12.1 布局指南
      1. 12.1.1 功率级布局
      2. 12.1.2 栅极驱动布局
      3. 12.1.3 PWM 控制器布局
      4. 12.1.4 热设计和布局
      5. 12.1.5 接地平面设计
    2. 12.2 布局示例
  13. 13器件和文档支持
    1. 13.1 器件支持
      1. 13.1.1 第三方产品免责声明
      2. 13.1.2 开发支持
        1. 13.1.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
    2. 13.2 文档支持
      1. 13.2.1 相关文档
        1. 13.2.1.1 PCB 布局资源
        2. 13.2.1.2 热设计资源
    3. 13.3 接收文档更新通知
    4. 13.4 支持资源
    5. 13.5 商标
    6. 13.6 静电放电警告
    7. 13.7 术语表
  14. 14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

热设计和布局

对于集成栅极驱动器和偏置电源 LDO 稳压器的 PWM 控制器,以下方面会极大地影响其实用的工作温度范围:

  • 功率 MOSFET 的平均栅极驱动电流要求
  • 开关频率
  • 工作输入电压(影响偏置稳压器 LDO 压降,进而影响功率损耗)
  • 封装的热特性和工作环境

为了使 PWM 控制器在特定的温度范围内发挥作用,封装必须允许有效地散发所产生的热量,同时使结温保持在额定限值以内。LM25143-Q1 控制器采用小型 6mm × 6mm 40 引脚 VQFN (RHA) PowerPAD 封装,可满足一系列应用要求。 对此封装的热指标进行了汇总。

40 引脚 VQFNP 封装提供了一种通过封装底部外露散热焊盘实现半导体芯片散热的方式。虽然封装的外露焊盘并不直接连接到封装的任何引线,但会热连接至 LM25143-Q1 器件的基板(接地端)。这可以显著改善散热,并且 PCB 设计必须采用导热焊盘、散热通孔和接地平面,以构成完整的散热子系统。LM25143-Q1 的外露焊盘直接焊接在器件封装下方 PCB 的接地铜层上,从而将热阻降至一个很小的值。

导热焊盘与内部和焊接面接地平面之间连接着多个直径为 0.3mm 的过孔,这些过孔对帮助散热非常重要。在多层 PCB 设计中,通常会在功率元件下方的 PCB 层上放置一个实心接地平面。这不仅为功率级电流提供了一个平面,而且还为发热器件提供了一个热传导路径。

MOSFET 的散热特性也非常重要。高侧 MOSFET 的漏极焊盘通常连接到 VIN 层来实现散热。低侧 MOSFET 的漏极焊盘则连接到相应的 SW 层,但 SW 层的面积应保持尽可能小,以缓解 EMI 问题。