ZHCSHC8A December   2017  – December 2025 LM25576-Q1

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 热阻特性
    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 高压启动稳压器
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 关断和待机模式
      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 最大占空比和输入压降电压
      6. 6.4.6 电流限值
      7. 6.4.7 软启动
      8. 6.4.8 升压引脚
      9. 6.4.9 过热保护
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
      1. 7.1.1 设计要求
      2. 7.1.2 详细设计过程
        1. 7.1.2.1  R3 (R)T
        2. 7.1.2.2  电感器 (L1)
        3. 7.1.2.3  C3 (CRAMP)
        4. 7.1.2.4  C9、C10
        5. 7.1.2.5  D1
        6. 7.1.2.6  C1、C2
        7. 7.1.2.7  C8
        8. 7.1.2.8  C7
        9. 7.1.2.9  C4
        10. 7.1.2.10 R5、R6
        11. 7.1.2.11 R1、R2、C12
        12. 7.1.2.12 R7、C11
        13. 7.1.2.13 R4、C5、C6
      3. 7.1.3 降低偏置功率耗散
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 适用于高频 (1MHz) 应用的典型原理图
      2. 7.2.2 降压和升压（反相）应用的典型原理图
      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
        1. 7.4.1.1 PCB 布局和散热注意事项
      2. 7.4.2 布局示例
  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

7.4.1.1 PCB 布局和散热注意事项

图 7-6 中的电路既用作 LM25576-Q1 的方框图，也用作 LM25576-Q1 的典型应用板原理图。在降压稳压器中，有两个电流切换速度非常快的环路。第一个环路从输入电容器开始，到稳压器 VIN 引脚，到稳压器 SW 引脚，到电感器，然后到负载。第二个环路从输出电容器接地开始，到稳压器 PGND 引脚，到稳压器 IS 引脚，到二极管阳极，到电感器，然后到负载。尽可能地减小这两个环路的环路面积，以减少杂散电感，并更大限度地降低噪声和可能的运行不稳定情况。建议在 PC 板中使用接地平面，作为将输入滤波电容器连接到输出滤波电容器和稳压器的 PGND 引脚的方法。将所有低功耗接地连接（CSS、RT、CRAMP）直接连接到稳压器 AGND 引脚。通过覆盖器件整个底部的顶部覆铜区，将 AGND 和 PGND 引脚连接在一起。在该下方的覆铜区域与接地平面之间，放置多个过孔。

两个功率耗散最高的元件是再循环二极管及 LM25576-Q1 稳压器 IC。确定 LM25576-Q1 内耗散功率的最简单方法是测量总转换损耗 (Pin – Pout)，然后减去肖特基二极管、输出电感器和缓冲电阻器中的功率损耗。肖特基二极管损耗的近似值为

方程式 19. P=1D×Iout×Vfwd

输出电感器功率的近似值为

方程式 20. P=IOUT2×Fsw×Csnub
  • R 是电感器的直流电阻
  • 系数 1.1 为交流损耗近似值

如果使用缓冲器，则阻尼电阻器功率耗散的近似值为

方程式 21. P=VIN2×Fsw×Csnub

其中

  • Fsw 为开关频率
  • Csnub 为缓冲电容器

该稳压器具有外露散热焊盘，可辅助散热。在器件下方与接地平面之间添加多个过孔，以大幅降低稳压器结温。选择带有外露焊盘的二极管，以帮助降低二极管的散热。

影响 LM25576-Q1 功耗的最重要变量是输出电流、输入电压及工作频率。在接近最大输出电流及最大输入电压的情况下运行时消耗的功率是可以察觉的。LM25576-Q1 评估板的工作频率设计成 300kHz。在 3A 输出电流和 42V 输入下运行时，LM25576-Q1 稳压器的功率耗散约为 1.9W。

LM25576-Q1 的结至环境热阻会随应用而变化。最重要的变量包括 PC 板中的覆铜面积、IC 外露焊盘下的过孔数量以及所提供强制空气冷却量。参考评估板原图，LM25576-Q1（元件侧）下方的区域覆盖有铜，并且焊面接地平面有 5 个连接过孔。随着添加更多过孔，IC 下的额外过孔的值会递减。从 IC 外露焊盘到 PC 板的焊接连接完整性是至关重要的。过多空洞会大大降低散热能力。安装在评估板上的 LM25576-Q1 的结至环境热阻为无空气流量时的 45°C/W 到 900LFM（线性英尺/分钟）时的 25°C/W。在环境温度为 25°C 且没有气流的情况下，LM25576-Q1 的预测结温将为 25 + (45 × 1.9) = 110°C。如果评估板长时间在 3A 输出电流和 42V 输入电压下运行，IC 内的热关断保护可能会激活。IC 关断，使结温冷却，然后在软启动电容器复位为零的情况下重新启动。

表 7-1 5V、3A 演示板物料清单
项目 器件型号 说明 值
C 1 C4532X7R2A225M 陶瓷电容器，TDK 2.2µ，100V
C 2 C4532X7R2A225M 陶瓷电容器，TDK 2.2µ，100V
C 3 C0805C331G1GAC 陶瓷电容器，KEMET 330p，100V
C 4 C2012X7R2A103K 陶瓷电容器，TDK 0.01µ，100V
C 5 C2012X7R2A103K 陶瓷电容器，TDK 0.01µ，100V
C 6 断开 未使用
C 7 C2012X7R2A223K 陶瓷电容器，TDK 0.022µ，100V
C 8 C2012X7R1C474M 陶瓷电容器，TDK 0.47µ，16V
C 9 C3225X7R1C226M 陶瓷电容器，TDK 22µ，16V
C 10 EEFHE0J151R SP 电容器，PANASONIC 150µ，6.3V
C 11 C0805C331G1GAC 陶瓷电容器，KEMET 330p，100V
C 12 断开 未使用
D 1 CSHD6-60C 60V 中央二极管
6CWQ10FN 二极管，100V，IR (D1-ALT)
L 1 DR127-330 电感器，铜质 33µH
R 1 断开 未使用
R 2 断开 未使用
R 3 CRCW08052102F RESISTOR 21kΩ
R 4 CRCW08054992F RESISTOR 49.9kΩ
R 5 CRCW08055111F RESISTOR 5.11kΩ
R 6 CRCW08051651F RESISTOR 1.65kΩ
R 7 CRCW2512100J RESISTOR 10，1 W
U 1 LM25576-Q1 稳压器，德州仪器 (TI)