ZHCSI85C May   2018  – November 2024 LM26420-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 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 每个降压转换器的电气特性
    6. 5.6 典型特性
  7. 6 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 软启动
      2. 6.3.2 电源正常
      3. 6.3.3 精密使能端
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 输出过压保护
      2. 6.4.2 欠压锁定
      3. 6.4.3 电流限制
      4. 6.4.4 热关断
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
      1. 7.1.1 对输出电压进行编程
      2. 7.1.2 VINC 滤波元件
      3. 7.1.3 使用精密使能和电源正常
      4. 7.1.4 HTSSOP-20 封装的过流保护
      5. 7.1.5 WQFN-16 封装的电流限制和短路保护
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 2.2MHz、0.8V 典型高效应用电路
        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 电感器选型
          3. 7.2.1.2.3 输入电容器选型
          4. 7.2.1.2.4 输出电容器
          5. 7.2.1.2.5 计算效率和结温
        3. 7.2.1.3 应用曲线
      2. 7.2.2 2.2MHz、1.8V 典型高效应用电路
        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. 7.2.3 LM26420-Q12.2MHz、2.5V 典型高效应用电路
        1. 7.2.3.1 设计要求
        2. 7.2.3.2 详细设计过程
        3. 7.2.3.3 应用曲线
    3. 7.3 电源相关建议
      1. 7.3.1 电源相关建议 - HTSSOP-20 封装
      2. 7.3.2 电源相关建议 - WQFN-16 封装
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
      2. 7.4.2 布局示例
      3. 7.4.3 散热注意事项
        1. 7.4.3.1 方法 1：器件结温确定
        2. 7.4.3.2 热关断温度确定
  9. 8 器件和文档支持
    1. 8.1 器件支持
      1. 8.1.1 第三方产品免责声明
      2. 8.1.2 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
    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. 9 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
7.2.1.2.5 计算效率和结温

可通过以下方式估算整个 LM26420-Q1 直流/直流转换器效率。

方程式 19. LM26420-Q1

或

方程式 20. LM26420-Q1

以下公式显示了用于确定最显著功率损耗的计算方法。未讨论总计小于 2% 的其他损耗。

功率损耗 (PLOSS) 是转换器中两种基本损耗类型的总和：开关和导通。导通损耗通常在较高的输出负载下占主导地位，而开关损耗相对固定，在较低的输出负载下占主导地位。确定损耗的第一步是计算占空比 (D)：

方程式 21. LM26420-Q1

VSW_TOP 是导通时内部 PFET 上的压降，等于：

方程式 22. VSW_TOP = IOUT × RDSON_TOP

VSW_BOT 是导通时内部 NFET 上的压降，等于：

方程式 23. VSW_BOT = IOUT × RDSON_BOT

如果考虑电感器上的压降 (VDCR)，则公式变为： 

方程式 24. LM26420-Q1

另一个显著的外部功率损耗是输出电感器中的导通损耗。公式可以简化为：

方程式 25. PIND = IOUT2 × RDCR

LM26420-Q1 导通损耗主要与两个内部 FET 相关：

方程式 26. LM26420-Q1

如果电感器纹波电流相当小，则导通损耗可简化为：

方程式 27. PCOND_TOP = (IOUT2 × RDSON_TOP × D)
方程式 28. PCOND_BOT = (IOUT2 × RDSON_BOT × (1-D))
方程式 29. PCOND = PCOND_TOP + PCOND_BOT

开关损耗也与内部 FET 相关。开关损耗发生在开关导通和关断转换期间，此时电压和电流重叠，从而导致功率损耗。确定这种损耗的最简单方法是凭经验测量开关节点处的开关上升和下降时间（10% 至 90%）。

开关功率损耗的计算方法如下：

方程式 30. PSWR = 1/2(VIN × IOUT × FSW × TRISE)
方程式 31. PSWF = 1/2(VIN × IOUT × FSW × TFALL)
方程式 32. PSW = PSWR + PSWF

另一项损耗是内部电路运行所需的功率：

方程式 33. PQ = IQ × VIN

IQ 是静态工作电流，对于 2.2MHz 频率选项，其值通常大约为 8.4mA (IQVINC = 4.7mA + IQVIND = 3.7mA)。

由于转换器中的死区时间控制逻辑，顶部和底部 FET 的导通和关断之间存在较小的延迟（约为 4ns）。在此期间，底部 FET 的体二极管导通，压降为 VBDIODE（大约 0.65V）。这样，电感器电流就可以循环到输出端，直到底部 FET 导通，电感器电流流经 FET。由于该体二极管导通，会产生少量功率损耗，计算方法如下：

方程式 34. PBDIODE = 2 × (VBDIODE × IOUT × FSW × TBDIODE)

典型应用的功率损耗为：

方程式 35. PLOSS = ΣPCOND + PSW + PBDIODE + PIND + PQ
方程式 36. PINTERNAL = ΣPCOND + PSW+ PBDIODE + PQ
表 7-3 功率损耗表
设计参数 值 设计参数 值
VIN 5V VOUT 1.2V
IOUT 2A POUT 2.4W
FSW 2.2MHz
VBDIODE 0.65V PBDIODE 5.7mW
IQ 8.4mA PQ 42mW
TRISE 1.5ns PSWR 4.1mW
TFALL 1.5ns PSWF 4.1mW
RDSON_TOP 75mΩ PCOND_TOP 81mW
RDSON_BOT 55mΩ PCOND_BOT 167mW
INDDCR 20mΩ PIND 80mW
D 0.262 PLOSS 384mW
η 86.2% PINTERNAL 304mW

这些计算假设结温为 25°C。由于内部发热，RDSON 值较大；因此，必须首先计算内部功率损耗 (PINTERNAL) 才能估算结温升高。