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

8.4.1.1 功率级布局

  1. 输入电容器、输出电容器和 MOSFET 是降压稳压器功率级的构建元件，并通常放在 PCB 的顶层（焊接面）上。可以利用任何系统级空气流动，因此可以尽可能地发挥对流热传递的优势。在双面 PCB 布局中，小信号元件通常放置在底部（元件侧）。至少插入一个内部平面并接地以实现屏蔽，并使小信号迹线与嘈杂的电力迹线和线路分离开。
  2. 直流/直流稳压器具有多个高电流环路。尽可能地减小这些环路的面积，以抑制产生的开关噪声并优化开关性能。
    • 环路 1：要尽可能缩小的最重要环路面积源于以下路径：从输入电容器到高侧和低侧 MOSFET，然后再通过接地线回到输入电容器。将输入电容器负端子连接到低侧 MOSFET（接地端）的源极附近。同样，将输入电容器正端子连接到高侧 MOSFET（VIN 处）的漏极附近。请参阅图 8-29 的“环路 1”。
    • 另一个环路不像环路 1 那么重要，其对应的路径是从低侧 MOSFET 到电感器或输出电容器，再通过接地线回到低侧 MOSFET 的漏极。尽可能地靠近接地端连接低侧 MOSFET 的源极和输出电容器的负端子。
  3. PCB 迹线定义为 SW 节点，它连接到高侧（控制）MOSFET 的源极、低侧（同步）MOSFET 的漏极和电感器的高压侧，必须尽可能短而宽。不过，SW 连接是注入 EMI 的来源，因此不得过大。
  4. 遵循 MOSFET 制造商建议的任何 MOSFET 布局注意事项，包括焊盘几何形状和焊锡膏模版设计。
  5. SW 引脚连接到功率转换级的开关节点并用作高侧栅极驱动器的返回路径。图 8-29 中环路 1 固有的寄生电感和两个功率 MOSFET 的输出电容 (COSS) 构成了一个谐振电路，该电路会在 SW 节点处引入高频（超过 50MHz）振铃。如果不加控制，此振铃的电压峰值会显著高于输入电压。确保峰值振铃幅度没有超过 SW 引脚的绝对最大额定值限制。在很多情况下，从 SW 节点连接到 GND 的串联电阻器和电容器缓冲器网络会抑制该振铃并减小峰值幅度。提供针对 PCB 布局中缓冲器网络元件的配置。如果测试表明 SW 引脚处的振铃幅度过大，则可以在需要时添加缓冲器元件。