LM2745 降压控制器评估模块用户指南
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1 引言
本用户指南介绍了 LM2745 印刷电路板 (PCB) 设计，并提供了典型应用电路的示例。LM2745 是一款电压模式 PWM 降压控制器，可实现同步整流。它提供了一种低成本、高功率密度和高效的负载点解决方案。稳态运行时，LM2745 始终保持同步，即使在空载时也是如此，从而简化了补偿设计。当输出预偏置时，LM2745 可确保平稳且受控的启动。限流保护不需要电源路径中使用限流电阻，而是通过感测低侧 MOSFET 两端的电压 VDS 来实现。虽然 IC 控制部分的额定电压为 3V 至 6V (VCC)，但驱动器部分设计为可接受高达 14V 的输入电源轨 (VIN)。
2 板规格
该演示板面向固定和移动电信、工业电子产品和分布式电源市场。该演示板的 VIN 范围为 8V 至 14V，LDO 稳压器 LP2937 通过将输出电压调节至 5V 来为 VCC 供电。LM2745 在 19A 电流下将输出电压稳定在 1.2V 至 3.3V 范围内，开关频率为 300kHz。演示板针对前面提到的参数进行了优化，因此对于其他设计修改，请参阅 LM2745/48 具有预偏置启动和可选时钟同步特性的同步降压控制器数据表中的设计注意事项部分。PCB 采用四层设计。顶层和底层是 2oz 覆铜，中间两层是 1oz 覆铜。该板在 FR4 层压板上的尺寸为 2.19 英寸 × 1.03 英寸 × 0.41 英寸（56 毫米 × 26.2 毫米 × 10.3 毫米）（长 × 宽 × 高）。
3 特性选项
当需要使用 LM2745 的跟踪功能时，请移除连接软启动电容器 C10 的跳线，并连接标识符 R13 和 R14 上的电阻分压器（请参阅图 3-1）。为方便用户连接，提供了 Track 终端。演示板已做好同步准备，只需将外部时钟连接到 SYNC 终端。
监测 MOSFET 结温，因为开关损耗会增加，不要超过 MOSFET 的最高结温。有关最高结温规格和散热的指南，请参阅 MOSFET 制造商数据表。
图 3-1 软启动和跟踪跳线4 规格摘要
- 节省空间的封装尺寸
- 宽环境温度范围：-40°C 至 65°C
- 输入电压范围：8V 至 14V
- 可调输出电压：1.2V 至 3.3V
- 无最低负载要求
- 远程开关
- 电源正常信号
- 固定开关频率：300kHz
- 开关频率同步范围为 250kHz 至 1MHz
- 电流限制保护
- 控制器电源启动跟踪功能
- 带预偏置输出负载的启动
- 可调软启动
- 小尺寸：2.19 英寸 × 1.03 英寸 × 0.41 英寸 (56mm × 26.2mm × 10.3mm)
5 性能特性 - 效率
图 5-1 效率与负载电流间的关系（VOUT = 3.3V，fSW = 300kHz）6 开关节点电压和输出电压纹波
图 6-1 VIN = 8V，VOUT = 3.3V，ILOAD = 100mA，fSW = 300kHz，20MHz 带宽限制
图 6-3 VIN = 14V，VOUT = 3.3V，ILOAD = 100mA，fSW = 300kHz，20MHz 带宽限制
图 6-2 VIN = 8V，VOUT = 3.3V，ILOAD = 19A，fSW = 300kHz，20MHz 带宽限制
图 6-4 VIN = 14V，VOUT = 3.3V，ILOAD = 19A，fSW = 300kHz，20MHz 带宽限制7 负载瞬态响应
图 7-1 VIN = 14V，VOUT = 3.3V ILOAD = 2A 至 10A，CH1：VOUT，CH2：ILOAD
图 7-3 VIN = 8V，VOUT = 3.3V，ILOAD = 2A 至 10A，CH1：VOUT，CH2：ILOAD
图 7-2 VIN = 14V，VOUT = 3.3V，ILOAD = 11A 至 19A，CH1：VOUT，CH2：ILOAD
图 7-4 VIN = 8V，VOUT = 3.3V，ILOAD = 11A 至 19A，CH1：VOUT，CH2：ILOAD8 物料清单
| 位置 | 器件型号 | 类型 | 大小 | 参数 | 数量 | 供应商 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| U1 | LM2745 | 同步降压控制器 | TSSOP-14 | VIN：4.5 V 至 5.5V | 1 | NSC |
| U2 | LM27937IMP-5.0 | 线性稳压器 5V，500mA | SOT-223 | 5V、500mA | 1 | NSC |
| L1 | SER2010-202ML | 电感器 | 2μH，27A，0.852mΩ | 1 | Coilcraft（线艺） | |
| Q1-2 | IRF6633 | N-MOSFET | DirectFET-MP | 20V，16A，4.1mΩ，11nC | 2 | Vishay（威世） |
| Q3 | IRF6609 | N-MOSFET | DirectFET-MT | 20V，150A，2mΩ，46nC | 1 | Vishay（威世） |
| D1 | SL22-E3/2C | 肖特基二极管 | SMB | 20V，2A | 1 | Vishay（威世） |
| D2 | MBRS0520 | 肖特基二极管 | SOD123 | 20 V，0.5 A | 1 | Vishay（威世） |
| C1、2 | GRM32ER61C226KE20L | 陶瓷电容器 | 1210 | 22µF，25V，X7R，5% | 2 | Murata（村田） |
| C3、11 | GRM319R71H104KA01B | 陶瓷电容器 | 1206 | 100nF，25V，X7R，10% | 2 | Murata（村田） |
| C14 | GRM319R71H474KA01B | 陶瓷电容器 | 1206 | 470nF，25V，X7R，10% | 1 | Murata（村田） |
| C9 | GRM1885C1H1210JA01 | 陶瓷电容器 | 0603 | 120pF，50V，C0G，5% | 1 | Murata（村田） |
| C6 | GRM188R71H222KA01 | 陶瓷电容器 | 0603 | 2.2nF，50V，X7R，10% | 1 | Murata（村田） |
| C7 | GRM1885C1H101JA01 | 陶瓷电容器 | 0603 | 100pF，50V，C0G，5% | 1 | Murata（村田） |
| C8 | GRM188R71H332KA01 | 陶瓷电容器 | 0603 | 3.3nF，50V，X7R，10% | 1 | Murata（村田） |
| C10 | GRM188R71H153KA01 | 陶瓷电容器 | 0603 | 15nF，50V，X7R，10% | 1 | MuRata（村田） |
| C12 | GRM40X7R472K25 | 陶瓷电容器 | 0805 | 470nF，25V，X7R，10% | 1 | MuRata（村田） |
| C13 | 12066D226MAT | 陶瓷电容器 | 1206 | 22µF，6.3V，X5R，20% | 1 | AVX |
| C4、5 | 6SVPC220M | OS-CON | C6 | 220µF，6.3V，20% | 2 | Sanyo（三洋） |
| R1、18 | CRCW06030R00F | 贴片电阻器 | 0603 | 0Ω | 2 | Vishay（威世） |
| R2 | CRCW06032151F | 贴片电阻器 | 0603 | 2.15k，1% | 1 | Vishay（威世） |
| R3、R17 | CRCW06031002F | 贴片电阻器 | 0603 | 10k，1% | 2 | Vishay（威世） |
| R4 | CRCW06032211F | 贴片电阻器 | 0603 | 2.21k，1% | 1 | Vishay（威世） |
| R10、11 | CRCW06031003F | 贴片电阻器 | 0603 | 100k，1% | 2 | Vishay（威世） |
| R5、6、8 | CRCW06032R21F | 贴片电阻器 | 0603 | 2.21Ω，1% | 3 | Vishay（威世） |
| R7、9 | CRCW06034702F | 贴片电阻器 | 0603 | 47k，1% | 2 | Vishay（威世） |
| R12 | CRCW06038451F | 贴片电阻器 | 0603 | 8.45k，1% | 1 | Vishay（威世） |
| R15 | CRCW06031821F | 贴片电阻器 | 0603 | 1.82k，1% | 1 | Vishay（威世） |
| R16 | CRCW060310R0F | 贴片电阻器 | 0603 | 10Ω，1% | 1 | Vishay（威世） |
| — | — | F-Pin | 8 | |||
| — | — | 引脚 90 度，SIP，6 向 | 间距：2.54 mm | 1 |
图 8-1 300kHz 演示板原理图9 PCB 布局
图 9-1 顶部丝印层
图 9-2 顶部铜层
图 9-3 底部丝印层
图 9-4 底部铜层
图 9-5 内层 1（GND 覆铜）
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