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

6.5 电气特性

典型值条件为 TJ = 25°C。最小和最大限值适用条件 TJ = –40°C 至 150°C，VIN = 12V（除非另有说明）。
参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
输入电源 (VIN)
IQ-SHDN VIN 关断电流 VEN1 = VEN2 = 0V 3.6 µA
IQ-SHDN-48V VIN 关断电流 VEN1 = VEN2 = 0V，VIN = 48V 6 µA
IQ-STBY VIN 待机电流 0.6V < VEN1/2 < 1V 260 µA
IQ-SLEEP VIN 睡眠电流，VVOUT1 = 5V，VVOUT2 = 3.3V 1.05V ≤ VEN1/2 ≤ VIN，VVOUT1 = 5V，VVOUT2 = 3.3V，稳压，没有负载，不进行开关，VPFM/SYNC = 5V 1.5 µA
IQ-SLEEP-48V VIN 睡眠电流、VVOUT1 = 5V，VVOUT2 = 3.3V，VIN = 48V 1.05V ≤ VEN1/2 ≤ VIN，VVOUT1 = 5V，VVOUT2 = 3.3V，稳压，没有负载，不进行开关，VPFM/SYNC = 5V，VIN = 48V 3.1 µA
内部 LDO (VCC)
VVCC-REG VCC 稳压电压 IVCC = 0mA 4.7 5.0 5.3 V
VVCC-UVLO VCC UVLO 上升阈值 3.7 3.8 3.9 V
VVCC-UVLO-HYST VCC UVLO 迟滞  300 mV
IVCC-REG VCC 短路电流限制 175 300 mA
内部 LDO (VDDA)
VVDDA-REG VDDA 稳压电压 5 V
RVDDA VDDA 到 VCC 的电阻 12 Ω
外部偏置 (BIAS1)
VBIAS-ON VBIAS1/VOUT1 上升 4.1 4.3 4.5 V
VBIAS-HYST 偏置迟滞电压 130 mV
基准电压（FB1、FB2）
VREF1 FB 稳压电压 792 800 808 mV
精密启用端（EN1、EN2）
VSDN1/2 关断至待机阈值 VEN1/2 上升 0.6 V
VEN1/2-HIGH 使能电压上升阈值 VEN1/2 上升，启用开关 0.95 1.0 1.05 V
VEN1/2-HYS 使能磁滞电压 50 mV
IEN1/2-HYS 启用迟滞电流 VEN1/2 = 1.1V -12 -10 -8 µA
输出电压（VOUT1/BIAS1、VOUT2）
VOUT1/2-3.3V 3.3V 固定输出设定点 RFB1/2 = 7.5kΩ，4V ≤ VVIN ≤ 80V 3.267 3.3 3.33 V
VOUT1/2-5V 5V 固定输出设定点 RFB1/2 = 24.9kΩ 4.95 5 5.05 V
VOUT1/2-12V 12V 固定输出设定点 RFB1/2 = 48.7kΩ，13V ≤ VVIN ≤ 80V 11.82 12 12.18 V
误差放大器（COMP1、COMP2）
gm1/2 EA 跨导 ΔVFB1/2 ± 50mV 400 600 µS
VCOMP1/2-CLAMP COMP 钳位电压 VFB1/2 = 0V 1.75 V
ICOMP1/2-SRC EA 源电流 VCOMP1/2 = 1V，VFB1/2 = 0.6V 120 µA
ICOMP1/2-SINK EA 灌电流 VCOMP1/2 = 1V，VFB1/2 = 1V 120 µA
VDRIVER1/2-DISABLE COMP 阈值电压低于此值时驱动器禁用 100 mV
电源正常（PG1、PG2）
VPG1/2-OV PG1/2 过压  上升阈值 103 105 107 %
VPG1/2-OV-HYST PG1/2 OV 迟滞 1 %
VPG1/2-UV PG1/2 欠压 下降阈值 93 95 98 %
VPG1-UV-HYST PG1/2 UV 迟滞 1 %
t-PG1/2-DEGLITCH(R) PG1/2 抗尖峰脉冲上升 1.4 2 2.6 ms
t-PG1/2-DEGLITCH(F) PG1/2 抗尖峰脉冲下降 60 90 120 µs
RPG1/2(on) PG1/2 导通电阻 开漏、IPG1/2 = 250µA 100 250 Ω
开关频率 (RT)
FSW1 开关频率 1 RRT = 100kΩ 至 AGND 230 kHz
FSW2 开关频率 2 RRT = 10kΩ 至 AGND 1.98 2.2 2.42 MHz
FSW3 开关频率 3 RRT = 230kΩ 至 AGND 100 kHz
SLOPE1 内部斜率补偿 1 RRT = 10kΩ 至 AGND 500 mV/µs
SLOPE2 内部斜率补偿 2 RRT = 100kΩ 至 AGND 42 mV/µs
tON(min) PWM 最短导通时间 22 35 ns
tOFF(min) PWM 最短关断时间 在标称频率下测量，在频率折返之前，以实现 100% 占空比 45 ns
DMAX 最大占空比 100 %
同步输出 (SYNCOUT)
VSYNCOUT-HO SYNCOUT 高电平状态电压 ISYNCOUT = -4mA 2 V
VSYNCOUT-LO SYNCOUT 低电平状态电压 ISYNCOUT = 4mA 0.8 V
tSYNCOUT1 从 HO1 上升沿到 SYNCOUT 上升沿的延迟 VPFM/SYNC = 0V，TS = 1/FSW，FSW 由 RRT = 230kΩ 设置 2.5 µs
tSYNCOUT2 从 HO1 上升沿到 SYNCOUT 下降沿的延迟 VPFM/SYNC = 0V，TS = 1/FSW，FSW 由 RRT = 230kΩ 设置 7.5 µs
脉冲频率调制和同步输入 (PFM/SYNC)
VPFM-LO PFM 低电平检测阈值 0.8 V
VPFM-HI PFM 高电平检测阈值 1.2 V
VZC-SW 过零检测器阈值 -5.5 mV
FSYNCIN 频率同步范围 RRT = 10kΩ，标称振荡器频率的 ±20% 1760 2640 kHz
tSYNC-MIN 外部同步信号的最小脉冲宽度  20 ns
tSYNCIN-HO 从 PFM/SYNC 上升沿到 HO1 上升沿的延迟 90 ns
tPFM-FILTER SYNCIN 到 PFM 模式 14 70 µs
自举电路（CBOOT1、CBOOT2）
VBOOT1/2-DROP 内部二极管正向压降 ICBOOT1/2 = 20mA，VCC 至 CBOOT1/2 0.8 V
IBOOT1/2 CBOOT 至 SW 静态电流、不进行开关 VEN1/2 = 5V、VCBOOT1/2 – VSW1/2 = 5V 2 µA
VBOOT1/2-SW-UV-R CBOOT 至 SW UVLO 上升阈值 VCBOOT1/2 – VSW1/2 上升 2.7 V
VBOOT1/2-SW-UV-F CBOOT 至 SW UVLO 下降阈值 VCBOOT1/2 – VSW1/2 下降 2.47 V
VCHARGE–PUMP1/2-UNLOADED 电荷泵输出电压 ICBOOT1/2 = 0µA 4.8 V
ICHARGE–PUMP1/2 电荷泵输出电流 VCBOOT1/2 = 3.5V 20 µA
高侧栅极驱动器（HO1、HO2）
VHO1/2-HIGH HO1/2 高电平状态输出电压 IHO1/2 = –100mA 95 mV
VHO1/2-LOW HO1/2 低电平状态输出电压 IHO1/2 = 100mA 43 mV
IHO1/2-SRC HO1/2 峰值拉电流 VHO1/2 = VSW1/2 = 0V  2 A
IHO1/2-SINK HO1/2 峰值灌电流 VCBOOT1/2 – VSW1/2 = 5V 3 A
低侧栅极驱动器（LO1、LO2）
VLO1/2-HIGH LO1/2 高电平状态输出电压 ILO1/2 = –100mA 100 mV
VLO1/2-LOW LO1/2 低电平状态输出电压 ILO1/2 = 100mA 58 mV
ILO1/2-SRC LO1/2 峰值拉电流 VLO1/2 = 0V 2 A
ILO1/2-SINK LO1/2 峰值灌电流 VVCC = 5V 3 A
自适应死区时间控制
tDEAD1 HO1/2 关断至 LO1/2 死区时间 20 ns
tDEAD2 LO1/2 关断至 HO1/2 导通死区时间 20 ns
启动 (RSS)
RSS1 1.5ms 软启动时间 RSS1 = 0Ω 1.5 ms
RSS2 2ms 软启动时间 RSS2 = 8.06kΩ 2 ms
RSS3 20ms 软启动时间 RSS3 = 95.3kΩ 20 ms
双随机展频 (DRSS)
fm 调制频率 7.2 12 16.8 kHz
ΔfSS1/2-LF 低频三角展频调制范围 1 最大值 RCNFG = 19.1kΩ 或 54.9kΩ -5 5 %
ΔfSS2-LF 低频三角展频调制范围 2 最大值 RCNFG = 29.4kΩ 或 71.5kΩ -10 10 %
过流保护（ISNS1+、ISNS2+）
VCS1/2-TH 电流限制阈值 从 ISNS1/2+ 到 VOUT1/2 测量 54 60 66 mV
tDELAY1/2-ISNS+ 从 VCS-TH 到 HO 关断的 ISNS+ 延迟 48 ns
GCS1/2 CS 放大器增益 9.5 10 10.5 V/V
VCS-SHARE COMP 至电流精度 VCOMP1/2 = 1.2V 54 60 66 mV
内部断续模式
HICDLY 断续模式激活延迟 VISNS1/2+ – VVOUT1/2 > 60mV 512 周期
HICTIME 断续模式持续时间 VISNS1/2+ – VVOUT1/2 > 60mV 16384 周期
热关断
TSHD 热关断阈值 温度上升 175 °C
TSHD-HYS 热关断迟滞 15 °C