ZHCSJ45E December   2018  – August 2023 LM5155 , LM51551

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 修订历史记录
  6. 说明(续)
  7. 器件比较表
  8. 引脚配置和功能
  9. 规格
    1. 8.1 绝对最大额定值
    2. 8.2 ESD 等级
    3. 8.3 建议运行条件
    4. 8.4 热性能信息
    5. 8.5 电气特性
    6. 8.6 典型特性
  10. 详细说明
    1. 9.1 概述
    2. 9.2 功能方框图
    3. 9.3 特性说明
      1. 9.3.1  线路欠压锁定(UVLO/SYNC 引脚)
      2. 9.3.2  高压 VCC 稳压器(BIAS、VCC 引脚)
      3. 9.3.3  软启动(SS 引脚)
      4. 9.3.4  开关频率(RT 引脚)
      5. 9.3.5  时钟同步(UVLO/SYNC 引脚)
      6. 9.3.6  电流检测和斜率补偿(CS 引脚)
      7. 9.3.7  电流限制和最短导通时间(CS 引脚)
      8. 9.3.8  反馈和误差放大器(FB、COMP 引脚)
      9. 9.3.9  电源正常状态指示器(PGOOD 引脚)
      10. 9.3.10 断续模式过载保护(仅限 LM51551)
      11. 9.3.11 最大占空比限制和最小输入电源电压
      12. 9.3.12 MOSFET 驱动器(GATE 引脚)
      13. 9.3.13 过压保护 (OVP)
      14. 9.3.14 热关断 (TSD)
    4. 9.4 器件功能模式
      1. 9.4.1 关断模式
      2. 9.4.2 待机模式
      3. 9.4.3 运行模式
  11. 10应用和实施
    1. 10.1 应用信息
    2. 10.2 典型应用
      1. 10.2.1 设计要求
      2. 10.2.2 详细设计过程
        1. 10.2.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
        2. 10.2.2.2 推荐组件
        3. 10.2.2.3 电感器选型 (LM)
        4. 10.2.2.4 输出电容器 (COUT)
        5. 10.2.2.5 输入电容器
        6. 10.2.2.6 MOSFET 选型
        7. 10.2.2.7 二极管选型
        8. 10.2.2.8 效率估算
      3. 10.2.3 应用曲线
    3. 10.3 系统示例
    4. 10.4 电源相关建议
    5. 10.5 布局
      1. 10.5.1 布局指南
      2. 10.5.2 布局示例
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 器件支持
      1. 11.1.1 第三方产品免责声明
      2. 11.1.2 开发支持
        1. 11.1.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
    2. 11.2 文档支持
      1. 11.2.1 相关文档
    3. 11.3 接收文档更新通知
    4. 11.4 支持资源
    5. 11.5 商标
    6. 11.6 静电放电警告
    7. 11.7 术语表
  13. 12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

效率估算

升压转换器的总损耗 (PTOTAL) 可表示为以下损耗之和:器件中的损耗 (PIC)、MOSFET 功率损耗 (PQ)、二极管功率损耗 (PD)、电感器功率损耗 (PL) 和检测电阻中的损耗 (PRS)。

方程式 19. GUID-CABF347A-F245-4749-81E9-ACDB480530F6-low.gif

PIC 可分为栅极驱动损耗 (PG) 和静态电流导致的损耗 (PIQ)。

方程式 20. GUID-062DDBC3-33FD-4E15-ADBB-14A4E59E436F-low.gif

每种功率损耗的近似计算方法如下:

方程式 21. GUID-5BF790DA-4652-4E41-BFD9-0FFFA34FA949-low.gif
方程式 22. GUID-83B4F02A-F210-4EAB-87D0-28FE8C32819A-low.gif

每种模式下的 IVIN 和 IVOUT 值可在节 8.5 的电源电流部分中找到。

PQ 可分为开关损耗 (PQ(SW)) 和导通损耗 (PQ(COND))。

方程式 23. GUID-9FF1B632-8649-417F-9F94-3A1B97BED250-low.gif

每种功率损耗的近似计算方法如下:

方程式 24. GUID-CAFD2B69-7E00-4DEA-97F3-0F5490D98B5B-low.gif

tR 和 tF 是低侧 N 沟道 MOSFET 器件的上升时间和下降时间。ISUPPLY 是升压转换器的输入电源电流。

方程式 25. GUID-F4FCD3E7-0FDC-4146-AFAB-845A269D1866-low.gif

RDS(ON) 是 MOSFET 数据表中规定的 MOSFET 导通电阻。考虑自热导致的 RDS(ON) 增加。

PD 可以分为二极管导通损耗 (PVF) 和反向恢复损耗 (PRR)。

方程式 26. GUID-413F1B60-4C29-4F87-A074-9E16AEE830C1-low.gif

每种功率损耗的近似计算方法如下:

方程式 27. GUID-A066B523-7707-4985-BFA7-6D82724D2AAE-low.gif
方程式 28. GUID-668FFECD-D54F-4EF7-A8A7-7B76CD19B426-low.gif

QRR 是二极管的反向恢复电荷,会在二极管数据表中指定。二极管的反向恢复特性对效率有很大影响,在高输出电压下尤其如此。

PL 是 DCR 损耗 (PDCR) 和交流磁芯损耗 (PAC) 之和。DCR 是电感器数据表中提到的电感器直流电阻。

方程式 29. GUID-C0D0176F-EC16-4BF3-8571-7BDD0C9F2AE9-low.gif

每种功率损耗的近似计算方法如下:

方程式 30. GUID-C6FA6588-422D-42B1-B3A7-DB6DBCF0E774-low.gif
方程式 31. GUID-E11FC28D-6294-4117-9E83-3CE1DEC5FE88-low.gif
方程式 32. GUID-2A3FCA88-4131-4DC6-B84B-7750BE9D19CA-low.gif

∆I 是峰峰值电感器电流纹波。K、α 和 β 是磁芯相关因素、可由电感器制造商提供。

PRS 的计算公式如下:

方程式 33. GUID-6916A196-77A8-4001-89FC-3D3CE91EFD54-low.gif

电源转换器的效率可按照如下方式进行估计:

方程式 34. GUID-37E7BCAB-EF40-441D-970A-F1C753F2D7B6-low.gif