ZHCAFL7 August   2025 LM5137F-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2使用 LM5137F-Q1 时的硬件设计
    1. 2.1 原理图
  6. 3PMP41158 性能曲线
    1. 3.1 四相交错
    2. 3.2 热性能
    3. 3.3 负载瞬态
    4. 3.4 轻负载效率
    5. 3.5 波特图
  7. 4从 48V 转换为 12V 的参考设计修改
  8. 5总结
  9. 6参考资料

简介

该参考设计介绍了可用于 ADAS 和 IVI 应用的四相交错降压转换器。如表 1 所示,转换器在 6.5V 至 36V 的宽输入电压范围内工作,可提供 4.5V 的单路稳压输出。在高达 42A 的负载电流下,输出容差具有优于 1% 的稳态设定点精度。该参考设计还采用动态切相来确保出色的轻负载效率,从而在 15mA 负载电流下实现高达 81% 的效率。借助峰值电流模式控制,转换器可实现 ±8.3% 的输出电压扰动,负载阶跃为 21A 至 86A,速率为 65A/us。LM5137F-Q1 是一款双相可堆叠控制器,该参考设计使用两个 LM5137F-Q1 来获得一个单输出四相交错式稳压器。一个 LM5137-Q1 用作主要控制器,另一个 LM5137-Q1 用作辅助控制器。在堆叠配置中,每个控制器的 COMP1 和 COMP2 都连接在一起。作为单输出交错设计,所有输出连接在一起,每个相位与每个相位的时钟交错同步,相移 90 度。与单相设计相比,四相交错能够有效地降低纹波电流,从而降低输入和输出电容器上的纹波电压和 RMS 纹波电流。

表 1-1 主要系统规格
参数 测试条件 最小值 标称值 最大值 单位
输入条件
输入电压 / 6.5 13.5 36 伏特
输入电流 / 14 26 安培
输出条件
输出电压 / 4.5 伏特
输出电流 / 42 安培
输出电压纹波 全范围 Vin,全范围负载 40 mV
输出功率 200 瓦特
系统特性
效率 (η) Vin = 13.5V,Vout = 4.5V,Iout = 15mA 81.1 %
Vin = 13.5V,Vout = 4.5V,Iout = 21A 95.5 %
Vin = 13.5V,Vout = 4.5V,Iout = 40A 94.1 %
负载瞬态

21A-42A-56A-83A-21A,1μs 压摆时间

12 × 47μF/1210 输出电容器

-5.5 5.5 %

21A-83A-56A-42A-21A,1μs 压摆时间

12 × 47μF/1210 输出电容器

-8.3 8.3 %
工作环境 开放式框架 -25 25 85 °C
开关频率 / 400 kHz
电路板形式因素 FR4 材料、6层、2 盎司铜 126 × 87 × 35 mm3