ZHCSPB0B April   2023  – September 2025 LM5171-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 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 时序要求
    7. 5.7 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  辅助电源和电压基准（VCC、VDD 和 VREF）
      2. 6.3.2  欠压锁定 (UVLO)
      3. 6.3.3  器件配置 (CFG)
      4. 6.3.4  高电压输入（HV1、HV2）
      5. 6.3.5  电流检测放大器
      6. 6.3.6  控制命令
        1. 6.3.6.1 通道使能命令（EN1、EN2）
        2. 6.3.6.2 方向命令（DIR1 和 DIR2）
        3. 6.3.6.3 通道电流设置命令（ISET1 和 ISET2）
      7. 6.3.7  通道电流监测器（IMON1、IMON2）
        1. 6.3.7.1 单个通道电流监测器
        2. 6.3.7.2 多相总电流监测
      8. 6.3.8  逐周期峰值电流限制 (IPK)
      9. 6.3.9  内部电流环路误差放大器
      10. 6.3.10 外部电压环路误差放大器
      11. 6.3.11 软启动、二极管仿真和强制 PWM 控制（SS/DEM1 和 SS/DEM2）
        1. 6.3.11.1 通过 SS/DEM 引脚进行 ISET 软启动控制
        2. 6.3.11.2 DEM 编程
        3. 6.3.11.3 FPWM 编程以及动态 FPWM 和 DEM 更改
      12. 6.3.12 栅极驱动输出、死区时间编程和自适应死区时间（HO1、HO2、LO1、LO2、DT/SD）
      13. 6.3.13 紧急锁存关断 (DT/SD)
      14. 6.3.14 PWM 比较器
      15. 6.3.15 振荡器 (OSC)
      16. 6.3.16 同步到外部时钟（SYNCI、SYNCO）
      17. 6.3.17 过压保护 (OVP)
      18. 6.3.18 多相配置（SYNCO、OPT）
        1. 6.3.18.1 多相星型配置
        2. 6.3.18.2 两相、三相或四相并行运行菊花链配置
        3. 6.3.18.3 六相或八相并行运行菊花链配置
      19. 6.3.19 热关断
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 初始化模式
      2. 6.4.2 待机模式
      3. 6.4.3 电力输送模式
      4. 6.4.4 关断模式
      5. 6.4.5 锁存关断模式
  8. 7 寄存器
    1. 7.1 I2C 串行接口
    2. 7.2 I2C 总线运行
    3. 7.3 时钟延展
    4. 7.4 数据传输格式
    5. 7.5 从定义的寄存器地址进行单次读取
    6. 7.6 从定义的寄存器地址开始进行顺序读取
    7. 7.7 对定义的寄存器地址进行单次写入
    8. 7.8 从定义的寄存器地址开始进行顺序写入
    9. 7.9 REGFIELD 寄存器
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 小信号模型
        1. 8.1.1.1 电流环路小信号模型
        2. 8.1.1.2 电流环路补偿
        3. 8.1.1.3 电压环路小信号模型
        4. 8.1.1.4 电压环路补偿
    2. 8.2 PWM 转换为 ISET 引脚上的电压
    3. 8.3 ISET 钳位
    4. 8.4 动态死区时间调整
    5. 8.5 正确端接未使用的引脚
    6. 8.6 典型应用
      1. 8.6.1 60A、双相、48V 至 12V 双向转换器
        1. 8.6.1.1 设计要求
        2. 8.6.1.2 详细设计过程
          1. 8.6.1.2.1  确定占空比
          2. 8.6.1.2.2  振荡器编程 (OSC)
          3. 8.6.1.2.3  功率电感器、RMS 和峰值电流
          4. 8.6.1.2.4  电流检测 (RCS)
          5. 8.6.1.2.5  电流设置命令 (ISETx)
          6. 8.6.1.2.6  峰值电流限制 (IPK)
          7. 8.6.1.2.7  功率 MOSFET
          8. 8.6.1.2.8  辅助电源
          9. 8.6.1.2.9  自举电容器
          10. 8.6.1.2.10 过压保护 (OVP)
          11. 8.6.1.2.11 死区时间 (DT/SD)
          12. 8.6.1.2.12 通道电流监测器 (IMONx)
          13. 8.6.1.2.13 欠压锁定 (UVLO)
          14. 8.6.1.2.14 HVx 引脚配置
          15. 8.6.1.2.15 环路补偿
          16. 8.6.1.2.16 软启动 (SS/DEMx)
        3. 8.6.1.3 应用曲线
          1. 8.6.1.3.1 效率和热性能
          2. 8.6.1.3.2 阶跃负载响应
          3. 8.6.1.3.3 双通道交错运行
          4. 8.6.1.3.4 典型启动和关断
          5. 8.6.1.3.5 DEM 和 FPWM
          6. 8.6.1.3.6 DEM 和 FPWM 之间的模式转换
          7. 8.6.1.3.7 ISET 跟踪和预充电
          8. 8.6.1.3.8 保护功能
    7. 8.7 电源相关建议
    8. 8.8 布局
      1. 8.8.1 布局指南
      2. 8.8.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 器件支持
      1. 9.1.1 开发支持
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

6.3.2 欠压锁定 (UVLO)

UVLO 引脚用作主要启用或禁用引脚。有两个 UVLO 电压阈值。从外部将引脚电压拉至低于 1.25V 时，LM5171-Q1 处于关断模式，此时所有栅极驱动器均处于关断状态，所有内部逻辑都会复位，且 IC 通过每个 HV 和 VCC 引脚消耗的电流小于 10µA。

当 UVLO 引脚电压被拉至高于 1.5V 但低于 2.5V 时，LM5171-Q1 处于初始化模式，此时 LDODRV 引脚会导通以控制外部 MOSFET，使 VCC 电压建立在 9.0V，VDD 建立在 5.0V、VREF 建立在 3.5V。DT/SD 引脚被上拉至 1.2V，但 LM5171-Q1 的其余部分保持关断。

当 UVLO 引脚被拉至高于 2.5V（这是 UVLO 解除阈值和控制器启用阈值）时，LM5171-Q1 振荡器会被激活，SYNCO 引脚以振荡器频率提供相移时钟，且 LM5171-Q1 准备好运行。SS/DEM1 和 SS/DEM2 以及 LO1、LO2、HO1 和 HO2 驱动器会在 EN1、EN2 和 DIR 输入要求其运行前保持关断状态。

UVLO 引脚可由 MCU 等外部控制单元直接控制。

不过，UVLO 引脚还可以实现特定电源轨的欠压锁定功能。该电源轨可为 HV 端口、LV 端口或 VCC。使用电阻分压器设置 UVLO 阈值，如 所示。分压器的计算为 方程式 1：

方程式 1. LM5171-Q1

UVLO 迟滞通过内部 25μA 电流源实现。当 UVLO > 2.5V 时，电流源被激活以立即升高 UVLO 引脚上的电压。当 UVLO 引脚电压降至 2.5V 阈值以下时，电流源将关闭，导致 UVLO 引脚上的电压下降。UVLO 迟滞由方程式 2 确定：

方程式 2. LM5171-Q1

将一个可选的陶瓷电容器 CUVLO 与 RUVLO2 并联放置，以提高抗噪性能。CUVLO 通常介于 1nF 至 10nF 之间。较大的 CUVLO 会对实际 UVLO 事件的响应延迟增大。

如果 方程式 2 没有提供足够的迟滞电压，则添加 RUVLO3，如UVLO 及额外迟滞编程 所示。因此，迟滞电压由方程式 3 计算得出：

方程式 3. LM5171-Q1
LM5171-Q1 UVLO 编程图 6-2 UVLO 编程
LM5171-Q1 UVLO 及额外迟滞编程图 6-3 UVLO 及额外迟滞编程