ZHCS523K January   2007  – November 2025 LM5576

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 典型特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1 关断/待机
      2. 6.3.2 软启动
      3. 6.3.3 热保护
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 高压启动稳压器
      2. 6.4.2 振荡器和同步功能
      3. 6.4.3 误差放大器和 PWM 比较器
      4. 6.4.4 斜坡发生器
      5. 6.4.5 最大占空比/输入压降电压
      6. 6.4.6 升压引脚
      7. 6.4.7 电流限值
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
      1. 7.1.1 降低偏置功率耗散
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 设计要求
      2. 7.2.2 详细设计过程
        1. 7.2.2.1  使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
        2. 7.2.2.2  外部组件
        3. 7.2.2.3  R3 (R)T
        4. 7.2.2.4  L1
        5. 7.2.2.5  C3 (CRAMP)
        6. 7.2.2.6  C9、C10
        7. 7.2.2.7  D1
        8. 7.2.2.8  C1, C2
        9. 7.2.2.9  C8
        10. 7.2.2.10 C7
        11. 7.2.2.11 C4
        12. 7.2.2.12 R5、R6
        13. 7.2.2.13 R1、R2、C12
        14. 7.2.2.14 R7、C11
        15. 7.2.2.15 R4、C5、C6
      3. 7.2.3 应用曲线
    3. 7.3 电源相关建议
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
      2. 7.4.2 布局示例
      3. 7.4.3 功率耗散
      4. 7.4.4 散热注意事项
  9. 8 器件和文档支持
    1. 8.1 器件支持
      1. 8.1.1 开发支持
        1. 8.1.1.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
    2. 8.2 接收文档更新通知
    3. 8.3 支持资源
    4. 8.4 商标
    5. 8.5 静电放电警告
    6. 8.6 术语表
  10. 9 修订历史记录
  11. 10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

6.4.4 斜坡发生器

脉宽调制器中用于电流模式控制的斜坡信号通常直接源自降压开关电流。此开关电流对应于输出电感器电流的正斜率部分。为 PWM 斜坡使用此信号可将控制环路传递函数简化为单极点响应，并提供固有的输入电压前馈补偿。使用降压开关电流信号进行 PWM 控制的缺点在于，由于电路寄生效应必须滤波或消隐，会产生较大的前沿尖峰。此外，电流测量会引入明显的传播延迟。滤波、消隐时间及传播延迟限制了可实现的最小脉冲宽度。在输入电压与输出电压相比可能相对较大的应用中，需要控制小脉冲宽度和占空比才能进行调节。LM5576 使用唯一的斜坡发生器，它实际上并不测量降压开关电流，而是重建信号。重建或仿真电感器电流可为 PWM 比较器提供斜坡信号，而没有前沿尖峰和测量或滤波延迟。电流重构由两个元件组成：采样保持直流电平及仿真电流斜坡。

LM5576 电流检测信号的组成图 6-5 电流检测信号的组成

图 6-5 所示的采样保持直流电平通过再循环肖特基二极管阳极电流的测量值得出。再循环二极管阳极必须连接至 IS 引脚。二极管电流流过 IS 和 PGND 引脚之间的内部电流检测电阻。在降压开关的下一个导通间隔开始之前，对检测电阻器上的电压电平进行采样并保持。二极管电流检测与采样保持可提供重建电流信号的直流电平。正斜率电感器电流斜坡由从 RAMP 引脚连接至 AGND 的外部电容器和内部压控电流源仿真。模拟电感器电流的斜坡电流源是 VIN 及 VOUT 电压的函数（根据方程式 2）。

方程式 2. IRAMP = (5 µ × (VIN – VOUT)) + 25 µA

能否正确选择斜坡电容器取决于所选输出电感器值。使用方程式 3 来选择 CRAMP 的值。

方程式 3. CRAMP = L × 10–5

其中

  • L 是按 Henrys 计的输出电感器的值

使用该值，仿真电流斜坡的比例因子将约等于直流电平采样保持的比例因子 (0.5V/A)。CRAMP 电容器必须放置在非常靠近器件的位置，并直接连接到 IC 的引脚（RAMP 和 AGND）。

如果占空比大于 50%，峰值电流模式控制电路会受到次谐波振荡的影响。次谐波振荡通常经由在开关节点处观察交替的宽脉冲和窄脉冲来表征。向电流检测信号添加固定斜率电压斜坡（斜率补偿）可以防止此振荡。仿真电流源提供的失调电流 25µA 会向斜坡信号增加一些固定斜率。在某些高输出电压、高占空比应用中，可能需要额外的斜率。在这些应用中，可在 VCC 和斜坡引脚之间添加一个上拉电阻器来增加斜坡斜率补偿。

对于 VOUT > 7.5V：

计算理想斜率电流 IOS = VOUT × 5 µA/V.

例如 VOUT = 10V 时，IOS = 50µA。

使用 方程式 4 在 RAMP 引脚与 VCC 之间安装一个电阻器：

方程式 4. RRAMP = VCC / (IOS – 25 µA)
LM5576 VOUT > 7.5V 时，RRAMP 连接 VCC图 6-6 VOUT > 7.5V 时，RRAMP 连接 VCC

请注意，CRAMP 上的仿真斜坡信号被应用于电流限制比较器，如节 6.4.7 中所述。增大斜坡斜率会导致电流限制阈值降低。在某些情况下，这会将器件的输出电流能力降低至 3A 以下。得到的电流限制阈值可以通过方程式 5 计算。

方程式 5. LM5576

其中

  • VCL = 2.1V
  • gm = 5µA/V
  • Ioffset = 25µA
  • A x Rs = 0.5V/A
  • VCC = 7V
  • T = 开关周期
  • D = 占空比（大约为 VOUT / VIN）
  • L = 电感器值
  • CRAMP = 斜坡电容值
  • RRAMP = 斜坡电阻值

如果使用了建议的 CRAMP 和 RRAMP 值，则方程式 6 可以计算电流限制阈值：

方程式 6. LM5576