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

6.3.8 逐周期峰值电流限制 (IPK)

IPK 引脚电压对逐周期电流限制阈值进行编程。该阈值适用于 CH-1 和 CH-2。实时监测两个相位的电流检测信号。一旦电流检测电压达到编程的阈值，控制器就会终止主开关占空比，从而防止峰值电流超过该阈值；在每个开关周期中都会实现此功能。如果运行过程中出现 9 个峰值电流限制开关周期时，即表示器件寄存器故障，如果出现 4 个非峰值电流限制周期，故障自行恢复。

要将电感器峰值电流限制阈值设置为 IPK，IPK 引脚电压的计算公式如下：

方程式 9. V I P K = I P K × R C S 50 m V / V

选择高于满负载时的电感器峰值电流且低于电感器饱和电流的 IPK。

如图 6-12 所示，使用 VREF 中的电阻分压器对 VIPK 进行编程。VIPK 的计算公式为：

方程式 10. V I P K   = R I P K B R I P K T + R I P K B   × 3.5 V    
LM5171-Q1 逐周期峰值电流限制编程图 6-12 逐周期峰值电流限制编程

建议在选择 RIPKT 和 RIPKB 时应确保电阻器从 VREF 引脚汲取的电流不超过 0.1mA，以便保持整体 VREF 电流消耗较低。

请注意，IPK 引脚电压需要保持在 3V 以下。当 IPK 引脚电压由于 RIPKB 开路、RIPKT 短路或其他原因而大于 3.3V 时，内部监测电路会通过在内部将 SS1 和 SS2 拉至低电平来关闭 LM5171-Q1 的两个控制器，从而防止 LM5171-Q1 在错误的峰值电流限制阈值下运行。