ZHCSPB7B December   2024  – April 2025 LM5125-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 Typical Characteristics
  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  器件配置（CFG0 引脚、 CFG1 引脚、CFG2 引脚）
      2. 6.3.2  器件和相位启用/禁用（UVLO/EN、EN2）
      3. 6.3.3  开关频率和同步 (SYNCIN)
      4. 6.3.4  双随机展频 (DRSS)
      5. 6.3.5  运行模式（BYPASS、DEM、FPWM）
      6. 6.3.6  VCC 稳压器，BIAS（BIAS 引脚、VCC 引脚）
      7. 6.3.7  软启动（SS 引脚）
      8. 6.3.8  VOUT 编程（VOUT、ATRK、DTRK）
      9. 6.3.9  保护功能
        1. 6.3.9.1 VOUT 过压保护 (OVP)
        2. 6.3.9.2 热关断 (TSD)
      10. 6.3.10 电源正常状态指示器（PGOOD 引脚）
      11. 6.3.11 斜率补偿（CSP1、CSP2、CSN1、CSN2）
      12. 6.3.12 电流检测设置和开关峰值电流限制（CSP1、CSP2、CSN1、CSN2）
      13. 6.3.13 输入电流限制和监测（ILIM、IMON、DLY）
      14. 6.3.14 最大占空比和最小可控导通时间限制
      15. 6.3.15 信号抗尖峰脉冲概述
      16. 6.3.16 MOSFET 驱动器、集成式自举二极管和断续模式故障保护（LOx、HOx、HBx 引脚）
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 关断状态
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
      1. 7.1.1 反馈补偿
      2. 7.1.2 非同步应用
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 应用
      2. 7.2.2 设计要求
      3. 7.2.3 详细设计过程
        1. 7.2.3.1  确定相位总数
        2. 7.2.3.2  确定占空比
        3. 7.2.3.3  定时电阻器 RT
        4. 7.2.3.4  电感器选型 Lm
        5. 7.2.3.5  电流检测电阻器 (RCS)
        6. 7.2.3.6  电流检测滤波器 RCSFP、RCSFN、CCS
        7. 7.2.3.7  低侧电源开关 QL
        8. 7.2.3.8  高侧电源开关 QH
        9. 7.2.3.9  缓冲组件
        10. 7.2.3.10 Vout 编程
        11. 7.2.3.11 输入电流限制 (ILIM/IMON)
        12. 7.2.3.12 UVLO 分压器
        13. 7.2.3.13 软启动
        14. 7.2.3.14 CFG 设置
        15. 7.2.3.15 输出电容器 Cout
        16. 7.2.3.16 输入电容器 Cin
        17. 7.2.3.17 自举电容器
        18. 7.2.3.18 VCC 电容器 CVCC
        19. 7.2.3.19 BIAS 电容器
        20. 7.2.3.20 VOUT 电容器
        21. 7.2.3.21 环路补偿
      4. 7.2.4 性能数据和结果
        1. 7.2.4.1 效率
        2. 7.2.4.2 稳态波形
        3. 7.2.4.3 阶跃负载响应
        4. 7.2.4.4 交流环路响应曲线
        5. 7.2.4.5 热性能
    3. 7.3 电源相关建议
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
      2. 7.4.2 布局示例
  9. 8 器件和文档支持
    1. 8.1 文档支持
      1. 8.1.1 相关文档
    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

7.2.3.8 高侧电源开关 QH

高侧 MOSFET 器件的损耗分为导通损耗、死区时间损耗和反向恢复损耗。开关损耗只计算低侧 MOSFET 器件的损耗。高侧 MOSFET 器件的体二极管在高侧 MOSFET 器件开关前后导通，因此高侧 MOSFET 器件的开关损耗可以忽略不计。

高侧导通损耗大致计算如下：

方程式 47. PCOND_HS=D'×Iin2×RDS(on)×1.3

死区时间损耗大致计算如下：

方程式 48. PDT_HS=VD×Iin×tDLH+tDHL×fsw

其中

  • VD 是高侧 MOSFET 体二极管的正向压降。
  • tDLH 是低侧开关关断和高侧开关导通之间的死区时间。
  • tDHL 是高侧开关关断和低侧开关导通之间的死区时间。

高侧 MOSFET 开关的反向恢复特性对效率影响极大，特别是在输出电压较高时。较小的反向恢复电荷有助于提升效率，同时也使开关噪声最小化。

反向恢复损耗的近似计算方式如下：

方程式 49. PRR_HS=Vout×QRR×fsw

其中

  • QRR 是高侧 MOSFET 体二极管的反向恢复电荷。

建议在 MOSFET 栅极和源极之间放置一个 100kΩ 栅极电阻器。电阻由旁路模式下的电荷泵源电流 (ICP) 确定。如果选择的电阻太低，则栅极电压过低，无法完全导通高侧 MOSFET。

高侧开关可以并联一个附加的肖特基二极管，以提升效率。通常，此并联肖特基二极管的额定功率小于高侧开关的功率，因为该二极管只在死区时间内导通。并联二极管的额定功率必须足够高，以便处理启动时的浪涌电流、开关之前存在的任何负载、断续模式运行等。