ZHCSNB3A February   2023  – January 2025 LM5148-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 说明（续）
  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 热性能信息
    6. 6.6 电气特性
    7. 6.7 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  高压偏置电源稳压器（VCC、VCCX、VDDA）
      3. 7.3.3  精密使能端 (EN)
      4. 7.3.4  电源正常监视器 (PG)
      5. 7.3.5  开关频率 (RT)
      6. 7.3.6  双随机展频 (DRSS)
      7. 7.3.7  软启动
      8. 7.3.8  输出电压设定值 (FB)
      9. 7.3.9  最短可控导通时间
      10. 7.3.10 误差放大器和 PWM 比较器（FB、EXTCOMP）
      11. 7.3.11 斜率补偿
      12. 7.3.12 电感器电流检测（ISNS+、VOUT）
        1. 7.3.12.1 分流电流检测
        2. 7.3.12.2 电感器 DCR 电流检测
      13. 7.3.13 断续模式电流限制
      14. 7.3.14 高侧和低侧栅极驱动器（HO、LO）
      15. 7.3.15 输出配置 (CNFG)
      16. 7.3.16 单输出双相运行
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 睡眠模式
      2. 7.4.2 脉冲频率调制和同步 (PFM/SYNC)
      3. 7.4.3 热关断
  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 降压电感器
        2. 8.1.1.2 输出电容器
        3. 8.1.1.3 输入电容器
        4. 8.1.1.4 功率 MOSFET
        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 - 高效率 2.1MHz 同步降压稳压器
        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 降压电感器
          4. 8.2.1.2.4 电流检测电阻
          5. 8.2.1.2.5 输出电容器
          6. 8.2.1.2.6 输入电容器
          7. 8.2.1.2.7 频率设置电阻器
          8. 8.2.1.2.8 反馈电阻器
          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 – 高效 48V 至 12V 400kHz 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. 8.2.2.3 应用曲线
      3. 8.2.3 设计 3 – 高效 440-kHz 同步降压稳压器
        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
      4. 8.2.4 设计 4 – 双相 400kHz 20A 同步降压稳压器
        1. 8.2.4.1 设计要求
        2. 8.2.4.2 详细设计过程
        3. 8.2.4.3 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 开发支持
        1. 9.1.1.1 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 PCB 布局资源
        2. 9.2.1.2 热设计资源
    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

7.3.14 高侧和低侧栅极驱动器（HO、LO）

LM5148-Q1 包含栅极驱动器和一个关联的高侧电平转换器来驱动外部 N 沟道 MOSFET。高侧栅极驱动器与内部自举二极管 DBOOT 和自举电容器 CBOOT 搭配使用。在低侧 MOSFET 的导通间隔期间，SW 电压约为 0V，而 CBOOT 通过内部 DBOOT 从 VCC 充电。TI 建议使用短迹线在 CBOOT 和 SW 引脚之间连接一个 0.1μF 陶瓷电容器。

LO 和 HO 输出由自适应死区时间方法进行控制，因此两个输出（HO 和 LO）绝不会同时启用，从而防止出现跨导。在允许启用 LO 驱动器输出之前，自适应死区时间逻辑会先禁用 HO 并等待 HO 电压降至 2V（典型值）以下。然后，会允许 LO 在短暂延迟（HO 下降至 LO 上升延迟）后启用。同样，HO 导通会延迟，直到 LO 电压降至 2V 以下。该技术可确保任何尺寸的 N 沟道功率 MOSFET 实现（包括并联 MOSFET 配置）具有足够的死区时间。

添加串联栅极电阻器时要格外小心，因为这可能影响有效死区时间。所选的高侧 MOSFET 确定了相应自举电容值 CBOOT，如方程式 12 所示。

方程式 12. LM5148-Q1

其中

  • QG 是高侧 MOSFET 在适用栅极驱动电压下的总栅极电荷。
  • ΔVCBOOT 是高侧 MOSFET 驱动器在导通后的电压变化。

若要确定 CBOOT，请选择合适的 ΔVCBOOT，使可用的栅极驱动电压不会受到显著影响。ΔVCBOOT 的可接受范围为 100mV 至 300mV。自举电容器必须为低 ESR 陶瓷电容器，典型值为 0.1µF。请使用具有逻辑电平栅极阈值电压的高侧和低侧 MOSFET。