ZHCSLU2D December   2021  – October 2025 LM63440-Q1 , LM63460-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件比较表
  6. 5 引脚配置和功能
    1. 5.1 可润湿侧翼
    2. 5.2 针对间隙和 FMEA 进行引脚排列设计
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 计时特点
    7. 6.7 系统特性
    8. 6.8 典型特性
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  输入电压范围（VIN1、VIN2）
      2. 7.3.2  输出电压设定值 (FB)
      3. 7.3.3  精密使能和输入电压 UVLO (EN/SYNC)
      4. 7.3.4  频率同步 (EN/SYNC)
      5. 7.3.5  时钟锁定
      6. 7.3.6  可调开关频率 (RT)
      7. 7.3.7  电源正常监视器 (PGOOD)
      8. 7.3.8  辅助电源稳压器（VCC、BIAS）
      9. 7.3.9  自举电压和 UVLO (CBOOT)
      10. 7.3.10 展频
      11. 7.3.11 软启动和从压降中恢复
      12. 7.3.12 过流和短路保护
      13. 7.3.13 热关断
      14. 7.3.14 输入电源电流
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 关断模式
      2. 7.4.2 待机模式
      3. 7.4.3 工作模式
        1. 7.4.3.1 CCM 模式
        2. 7.4.3.2 AUTO 模式 – 轻负载运行
          1. 7.4.3.2.1 二极管仿真
          2. 7.4.3.2.2 频率折返
        3. 7.4.3.3 FPWM 模式 – 轻负载运行
        4. 7.4.3.4 最短导通时间（高输入电压）运行
        5. 7.4.3.5 压降
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计 1 — 2.1MHz 时的汽车同步 6A 降压稳压器
        1. 8.2.1.1 设计要求
      2. 8.2.2 设计 2 — 2.1MHz 时的汽车同步 4A 降压稳压器
        1. 8.2.2.1 设计要求
        2. 8.2.2.2 详细设计过程
          1. 8.2.2.2.1  使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
          2. 8.2.2.2.2  设置输出电压
          3. 8.2.2.2.3  选择开关频率
          4. 8.2.2.2.4  电感器选型
          5. 8.2.2.2.5  输出电容器选型
          6. 8.2.2.2.6  输入电容器选型
          7. 8.2.2.2.7  自举电容器
          8. 8.2.2.2.8  VCC 电容器
          9. 8.2.2.2.9  辅助电源连接
          10. 8.2.2.2.10 前馈网络
          11. 8.2.2.2.11 输入电压 UVLO
        3. 8.2.2.3 应用曲线
      3. 8.2.3 设计 3 — 400kHz 时的汽车同步 6A 降压稳压器
        1. 8.2.3.1 设计要求
        2. 8.2.3.2 详细设计过程
        3. 8.2.3.3 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
        1. 8.4.1.1 热设计和布局
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 器件支持
      1. 9.1.1 第三方产品免责声明
      2. 9.1.2 开发支持
        1. 9.1.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
    2. 9.2 文档支持
      1. 9.2.1 相关文档
    3. 9.3 接收文档更新通知
    4. 9.4 支持资源
    5. 9.5 商标
    6. 9.6 静电放电警告
    7. 9.7 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

8.4.1 布局指南

在高电流、快速开关转换器电路（具有高电流和电压压摆率）中，为了实现可靠的器件运行和设计稳健性，正确的 PCB 设计和布局非常重要。此外，转换器的 EMI 性能在很大程度上取决于 PCB 布局。

图 8-30 表示 LM63440-Q1 或 LM63460-Q1 功率级的高频率开关电源回路。降压转换器的拓扑结构意味着特别高的 di/dt 电流会在功率 MOSFET 和输入电容器中流动，因此，通过最小化有效功率环路面积来减少寄生电感是必须的。对于 LM63440-Q1 和 LM63460-Q1，应注意输入电容器基于位于 IC 封装两侧的 VIN 和 PGND 引脚的成对对称排列。高频电流分为两个部分并有效地反向流动，使相关磁场相互抵消，从而提高 EMI 性能。

LM63440-Q1 LM63460-Q1 输入电流环路图 8-30 输入电流环路

以下列表总结了用于优化直流/直流转换器性能（包括热特性和 EMI 特性）的 PCB 布局和元件放置基本指南。图 8-31 展示了 LM63440-Q1 或 LM63460-Q1 的推荐布局，并优化了功率级和微小信号元件的布局和布线。

  • 将输入电容器尽可能靠近输入引脚对 [VIN1, PGND1] 和 [VIN2, PGND2] 放置：各自的 VIN 和 PGND 引脚对靠近（中间有一个 NC 引脚以增加间距），从而简化了输入电容器的放置。增强型 HotRod QFN 封装在封装任一侧提供 VIN 和 PGND 引脚，以实现对称布局，有助于更大限度地降低开关噪声和 EMI。
    • 在 VIN1 到 PGND1 和 VIN2 到 PGND2 之间放置具有 X7R 或 X7S 电介质的低 ESR 陶瓷电容器。将 0402 电容器靠近每个引脚对放置以实现高频旁路，如 图 8-31 所示。每侧使用相邻的 1206 或 1210 电容器作为大容量电容。
    • 输入电容器和输出电容器的接地返回路径必须由连接到 PGND1 和 PGND2 引脚的局部顶层平面组成。
    • 在较低的 PCB 层上使用宽多边形平面将 VIN1 和 VIN2 连接在一起，并连接到输入电源。
  • 在 IC 顶层下方的 PCB 层上使用实心接地平面：该层充当噪声屏蔽层和散热路径。使用 IC 正下方的 PCB 层可最大限度地减少与开关环路中的电流相关的磁场，从而减少寄生电感以及开关电压过冲和振铃。在 PGND1 和 PGND2 附近使用多个散热过孔，以便向内部接地平面散热。
  • VIN、VOUT 和 GND 总线连接越宽越好：这些路径必须尽可能宽和直，以减少转换器输入或输出路径上的任何压降，从而更大限度地提高效率。
  • 将降压电感器靠近 SW1、SW2 和 SW3 引脚放置：在转换器 SW 引脚和电感器之间使用短而宽的连接引线。同时，尽量减小此高 dv/dt 表面的长度（和面积），以帮助减少电容耦合和辐射 EMI。将电感器的同名端连接到 SW 引脚。
  • 将 VCC 和 BOOT 电容器靠近相应的引脚放置：VCC 和 BOOT 电容器分别表示内部低侧和高侧 MOSFET 栅极驱动器的电源，因此会承载高频电流。将 CVCC 靠近 VCC 引脚放置，并在返回端子处放置一个 GND 过孔以连接到 GND 平面，从而在外露焊盘处返回到 IC GND。将 CBOOT 连接到靠近 CBOOT 和 SW4 引脚的位置。
  • 将反馈分压器尽可能靠近 FB 引脚放置：，通过将电阻分压器靠近 FB 引脚而不是靠近负载放置，降低输出电压反馈路径对噪声的灵敏度。这种布局可减少 FB 布线长度和相关的噪声耦合。FB 引脚是电压环路误差放大器的输入，并代表对噪声敏感的高阻抗节点。到 VOUT 的连接可能会更长一些。不过，不得将这一条较长的布线布置在任何可能会通过电容耦合到转换器反馈路径的噪声源（例如开关节点）附近。
  • 提供足够大的 PCB 面积以实现适当的散热：使用足够的覆铜区实现与最大负载电流和环境温度条件相称的低热阻抗。为 LM63440-Q1 或 LM63460-Q1 提供足够的散热，以将结温保持在 150°C 以下。对于满额定负载运行，顶部接地平面是一个重要的散热区域。使用矩阵式散热过孔将封装的外露焊盘 (GND) 连接到 PCB 接地平面。如果 PCB 具有多个铜层，请将这些散热过孔连接到内层接地平面。最好使用 2 盎司（不少于 1 盎司）的铜制作 PCB 顶层和底层。