ZHCSWW7B August   2024  – August 2025 LM5137-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 相关产品
  6. 5 引脚配置和功能
    1. 5.1 可润湿侧翼
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 典型特性
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  输入电压范围 (VIN)
      2. 7.3.2  辅助电源稳压器（VCC、BIAS1/VOUT1、VDDA）
      3. 7.3.3  精密启用端（EN1、EN2）
      4. 7.3.4  开关频率 (RT)
      5. 7.3.5  脉冲频率调制和同步 (PFM/SYNC)
      6. 7.3.6  同步输出 (SYNCOUT)
      7. 7.3.7  双随机展频 (DRSS)
      8. 7.3.8  可配置软启动 (RSS)
      9. 7.3.9  输出电压设定点（FB1、FB2）
      10. 7.3.10 误差放大器和 PWM 比较器（FB1、FB2、COMP1、COMP2）
        1. 7.3.10.1 斜率补偿
      11. 7.3.11 电感器电流检测（ISNS1+、BIAS1/VOUT1、ISNS2+、VOUT2）
        1. 7.3.11.1 分流电流检测
        2. 7.3.11.2 电感器 DCR 电流检测
      12. 7.3.12 超短可控导通时间
      13. 7.3.13 100% 占空比性能
      14. 7.3.14 MOSFET 栅极驱动器（HO1、HO2、LO1、LO2）
      15. 7.3.15 输出配置 (CNFG)
        1. 7.3.15.1 独立双输出操作
        2. 7.3.15.2 单输出交错操作
        3. 7.3.15.3 单输出多相操作
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 睡眠模式
      2. 7.4.2 PFM 模式
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 动力总成元件
        1. 8.1.1.1 功率 MOSFET
        2. 8.1.1.2 降压电感器
        3. 8.1.1.3 输出电容器
        4. 8.1.1.4 输入电容器
        5. 8.1.1.5 EMI 滤波器
      2. 8.1.2 误差放大器和补偿
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计 1 – 适用于 12V 汽车电池应用的双路 5V 和 3.3V、20A 降压稳压器
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
          2. 8.2.1.2.2 使用 Excel 快速启动工具创建定制设计方案
          3. 8.2.1.2.3 电感器计算
          4. 8.2.1.2.4 分流电阻器
          5. 8.2.1.2.5 陶瓷输出电容器
          6. 8.2.1.2.6 陶瓷输入电容器
          7. 8.2.1.2.7 反馈电阻
          8. 8.2.1.2.8 输入电压 UVLO 电阻器
          9. 8.2.1.2.9 补偿器件
        3. 8.2.1.3 应用曲线
      2. 8.2.2 设计 2 – 适用于汽车 ADAS 应用的两相单输出同步降压稳压器
        1. 8.2.2.1 设计要求
        2. 8.2.2.2 详细设计过程
      3. 8.2.3 设计 3 – 适用于 48V 汽车应用的 12V、20A、400kHz 两相降压稳压器
        1. 8.2.3.1 设计要求
        2. 8.2.3.2 详细设计过程
        3. 8.2.3.3 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
        1. 8.4.1.1 功率级布局
        2. 8.4.1.2 栅极驱动布局
        3. 8.4.1.3 PWM 控制器布局
        4. 8.4.1.4 热设计和布局
        5. 8.4.1.5 接地平面设计
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 器件支持
      1. 9.1.1 第三方产品免责声明
      2. 9.1.2 开发支持
        1. 9.1.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
    2. 9.2 文档支持
      1. 9.2.1 相关文档
        1. 9.2.1.1 低 EMI 设计资源
        2. 9.2.1.2 热设计资源
        3. 9.2.1.3 PCB 布局资源
    3. 9.3 接收文档更新通知
    4. 9.4 支持资源
    5. 9.5 商标
    6. 9.6 静电放电警告
    7. 9.7 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11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

8.2.3.1 设计要求

表 8-6 展示了此电路示例的预期输入、输出和性能参数。

表 8-6 设计参数
设计参数值
输入电压范围（稳态）36V 至 65V
标称输入电压 48V
最小瞬态输入电压20V
最大瞬态输入电压72V
输出电压设定点12V
额定输出电流20A
开关频率400kHz
10A、20A 条件下的目标效率 96%，95.5%
输入电压 UVLO 导通/关断23V、19V
禁用相位 2 时的空载睡眠电流< 20µA
关断电流4µA

57.6kΩ 的电阻 RRT 会将开关频率设置为 400kHz。在控制环路性能方面，目标环路交叉频率为 60kHz 并且相位裕度大于 50°。20kΩ 的 RSS 电阻会将输出电压软启动时间设置为 4.5ms。

表 8-7 中列出了所选的降压稳压器动力总成系统器件，其中很多器件都可以从多个供应商处获得。此设计使用了 80V 逻辑电平 MOSFET、屏蔽降压电感器、具有大宽高比、低 ESL 的分流电阻器、额定电压为 100V 的陶瓷输入电容器和额定电压为 25V 的陶瓷输出电容器。

表 8-7 应用电路 3 的物料清单
参考位号数量规格(1)制造商器件型号
CIN1、CIN2 84.7µF，100V，X7S，1210，陶瓷，AEC-Q200TDKCGA6M3X7S2A475K200
MurataGCM32DC72A475KE02L
COUT1、COUT2 8 22µF，25V，X7R，1210，陶瓷，AEC-Q200TDKCGA6P3X7R1E226M250
22µF，25V，X7S，1210，陶瓷，AEC-Q200MurataGCM32EC71E226KE36
LO1、LO225.6µH，10mΩ，15A，10.85mm × 10mm × 5.2mm，AEC-Q200CyntecVCHW105D-5R6MS5
5.6µH，14mΩ，12A，10.8mm × 10mm × 5mm，AEC-Q200 Eaton HCM1A1105V2-5R6-R
5.6µH，10.2mΩ，16.2A，11mm × 10mm × 5.1mm，AEC-Q200 Bourns SRP1050WA-5R6M
4.7µH，13.5mΩ，16A，10.85mm × 10mm × 3.8mm，AEC-Q200Würth Electronik784373680047
Q1、Q3280V，13.4mΩ，8nC，SON 5 × 6，AEC-Q101onsemiNVMFS6H852NLT1G
Q2、Q4 2 80V，6.2mΩ，16nC，SON 5 × 6，AEC-Q101 onsemi NVMFS6H836NLT1G
RS1、RS22分流器、4mΩ ±1%、±50ppm/°C、0612 宽高比、1.5W、AEC-Q200SusumuKRL3216E-C-R004-F
U11LM5137-Q1 80V 两相同步降压控制器、AEC-Q100德州仪器 (TI)LM5137QRHARQ1
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