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LM656x5-Q1 是汽车级降压转换器系列,经过设计,可实现高效率、高功率密度和超低电磁干扰 (EMI)。该系列转换器在 3V 至 65V(可耐受 70V)的宽输入电压范围内工作,减少了对外部输入浪涌保护的需求。LM656x5-Q1 提供可通过引脚选择的 3.3V 和 5V 固定输出电压,或者也可以采用可调节配置。得益于超小的环路电感和优化的开关节点压摆率,可实现低 EMI 运行。可通过引脚选择的 ±5% 或 ±10% 双随机展频 (DRSS) 可通过三角调制与假随机调制的组合显著降低峰值发射,同时保持超低的输出电压纹波。电流模式控制架构,搭配 30ns 典型最短导通时间,可在高频下实现高转换比,同时提供快速瞬态响应以及出色的负载和线路调整。
器件型号(3) | 封装 (1) | 封装尺寸(2) |
---|---|---|
LM65625-Q1(4)、LM65635-Q1(4)、LM65645-Q1 | RZT(WQFN-FCRLF,20) | 2.60mm × 3.60mm |
引脚 | 类型(1) | 说明 | |
---|---|---|---|
名称 | 编号 | ||
NC | 1 | — | 无连接引脚。保持悬空。 |
PG | 2 | O | 电源正常标志输出。开漏输出,如果 VOUT 超出指定的调节窗口,该输出会变为低电平。 |
FB | 3 | A | 反馈配置引脚。连接到 GND 以配置 3.3V 固定输出电压。连接到 VCC 以配置 5V 固定输出电压。将此引脚连接到反馈分压器以提供可调输出选项。调节阈值为 0.8V。 |
VCC | 4 | P | 内部 LDO 输出。用作内部控制电路的电源。不要将此引脚连接至任何外部负载。可用于逻辑上拉至控制或标志引脚。在该引脚和 GND 之间连接一个 1µF 优质电容器。 |
MODE/SYNC | 5 | I/O | 模式和同步输入引脚。连接到 GND,或将引脚驱动为低电平以在自动模式下运行。连接到 VCC,或将引脚驱动为高电平,或发送同步时钟信号以在 FPWM 模式下运行。当与外部时钟同步时,使用 RT 引脚将内部频率设置为接近同步频率。 |
RT | 6 | I/O | 开关频率编程引脚。将该引脚连接到 VCC 以实现 400KHz 运行,或连接到 GND 以实现 2.2MHz 运行。通过一个电阻器将该引脚接地,以将开关频率设置在 300kHz 和 2200kHz 之间。不能悬空。 |
EN/UVLO | 7 | P | 精密使能引脚。高电平 = 开启,低电平 = 关闭。该引脚可直接连接至 VIN。该输入端的精密阈值可用作可调节 UVLO。不能悬空。 |
NC | 8 | — | 无连接引脚。保持悬空。 |
PGND1 | 9 | G | 低侧 MOSFET 的电源地。连接到系统地。在该引脚和 VIN1 之间连接一个或多个优质旁路电容器。 |
NC | 10 | — | 无连接引脚。保持悬空。 |
VIN1 | 11 | P | 到稳压器的输入电源。将优质旁路电容器从该引脚连接到 PGND1。提供到 VIN2 的低阻抗连接。 |
NC | 12 | — | 无连接引脚。保持悬空。 |
SW1、SW2 | 13、14 | P | 器件开关引脚。连接到输出电感器。 |
BOOT | 15 | P | 高侧驱动器上部电源轨。在 SW 节点和 BOOT 之间连接一个 100nF 优质电容器。当 SW 节点为低电平时,内部二极管为电容器充电。 |
NC | 16 | — | 无连接引脚。保持悬空。 |
VIN2 | 17 | P | 到稳压器的输入电源。将优质旁路电容器从该引脚连接到 PGND2。提供到 VIN1 的低阻抗连接。 |
NC | 18 | — | 无连接引脚。保持悬空。 |
PGND2 | 19 | G | 内部低侧 MOSFET 的电源地。连接到系统地。在该引脚和 VIN2 之间连接优质旁路电容器。 |
BIAS | 20 | P | 内部稳压器的输入端。如果配置为固定 VOUT,则将该引脚连接到 VOUT 节点以闭合控制环路。如果配置为可调 VOUT,则将该引脚连接到 VOUT 节点或 3.3V 至 30V 的外部辅助电源。如果输出电压高于 30V 且未使用外部电源,则将该引脚连接到 GND。 |
DAP | — | G | 裸露的地焊盘。连接到 PCB 上的系统 GND。该引脚是芯片的主要散热路径。必须通过焊接到 PCB 上的 GND 覆铜将焊盘用于散热。采用示例电路板布局布线中所建议的尽可能多的散热过孔可确保实现更低的封装热阻和更高的热性能。 |
最小值 | 最大值 | 单位 | ||
---|---|---|---|---|
输入电压 | VIN 至 PGND | -0.3 | 70 | V |
输入电压 | EN/UVLO 至 PGND | -0.3 | 70 | V |
输入电压 | RT 至 PGND | -0.3 | 70 | V |
输入电压 | BIAS 至 PGND | -0.3 | 40 | V |
输入电压 | MODE/CLKIN 至 PGND | -0.3 | 5.5 | V |
输入电压 | FB 至 PGND | -0.3 | 5.5 | V |
输出电压 | SW 到 PGND | -0.6 | VIN + 0.3 | V |
输出电压 | PGOOD 至 PGND | -0.3 | 40 | V |
输出电压 | BST 至 SW | -0.3 | 5.5 | V |
输出电压 | VCC 至 PGND | -0.3 | 5.5 | V |
TJ | 工作结温 | -40 | 150 | °C |
Tstg | 贮存温度 | -65 | 150 | °C |
值 | 单位 | |||
---|---|---|---|---|
V(ESD) | 静电放电 | 人体放电模型 (HBM),符合 AEC Q100-002 标准(1) |
±2000 | V |
充电器件模型 (CDM),符合 AEC Q100-011 标准 |
±750 |
最小值 | 最大值 | 单位 | ||
---|---|---|---|---|
输入电压 | VIN | 3 | 65 | V |
输入电压 | EN | 0 | 65 | V |
输入电压 | BIAS,PGOOD | 0 | 30 | V |
输入电压 | FB | 0 | 5.5 | V |
输入电压 | MODE/SYNC,RT | 0 | 5.5 | V |
上拉电阻 | RPU(PGOOD) | 4 | kΩ | |
上拉基准电压 | VPU(PGOOD) | 0.8 | 30 | V |
输出电压 | VOUT | 0.8 | V | |
输出电流 | LM65645/LM65645-Q1 | 0 | 4.5 | A |
输出电流 | LM65635/LM65635-Q1 | 0 | 3.5 | A |
输出电流 | LM65625/LM65645-Q1 | 0 | 2.5 | A |
TJ | 工作结温 | -40 | 150 | °C |
热性能指标(1) | 器件 | 单位 | |
---|---|---|---|
RZT (WQFN-FCRLF) | |||
20 引脚 | |||
RθJA | 结至环境热阻(3) | 25.5 | °C/W |
RθJA | 结至环境热阻 (JESD 51-7)(2) | 43.4 | °C/W |
RθJC(top) | 结至外壳(顶部)热阻 | 14.9 | °C/W |
RθJB | 结至电路板热阻 | 12.0 | °C/W |
ΨJT | 结至顶部特征参数 | 1.0 | °C/W |
ΨJB | 结至电路板特征参数 | 11.9 | °C/W |
RθJC(bot) | 结至外壳(底部)热阻 | 6.0 | °C/W |
参数 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | |
---|---|---|---|---|---|---|
电源(VIN 引脚) | ||||||
VINUVLO_R | VIN UVLO 上升阈值 | VIN 上升(启动所需),IVCC = 0A | 3.25 | 3.5 | 3.65 | V |
VINUVLO_F | VIN UVLO 下降阈值 | VIN 下降(运行一次),IVCC = 0A | 2.5 | 2.57 | V | |
VINUVLO_H | VIN UVLO 迟滞 | 0.9 | V | |||
IQ-SD | VIN 关断电源电流 | VEN = 0V,TJ = 25℃ | 0.81 | µA | ||
IVIN | VIN 引脚输入电流,无开关 | VBIAS = 3.3V + 2% | 0.45 | µA | ||
IBIAS(FIX-3.3V) | BIAS 引脚输入电流,固定 3.3V 输出,无开关 | VBIAS = 3.3V + 2%,启用自动模式 | 8.0 | µA | ||
IQ(FIX-3.3V) | 总 VIN 静态电流,固定 3.3V 输出,无开关 | VIN = 24V,VBIAS = 3.3V + 2%,TJ = 25℃,启用自动模式 | 1.5 | 2 | µA | |
TJ = 125℃ | 3.4 | µA | ||||
IBIAS(ADJ-3.3V) | BIAS 引脚输入电流,可调 3.3V 输出,无开关 | VFB = 0.8V+2%,自动模式 | 6.5 | µA | ||
IQ(ADJ-3.3V) | 总 VIN 静态电流,可调 3.3V 输出,无开关 | VIN = 24.0V,VFB = 0.8V + 2%,自动模式 | 1.35 | µA | ||
使能(EN 引脚) | ||||||
VEN_TH_R | 使能电压上升阈值 | VEN 上升 | 1.15 | 1.25 | 1.35 | V |
VEN_TH_F | 使能输入低阈值 | VEN 下降 | 0.9 | 1 | 1.1 | V |
VEN_HYS | 启用电压迟滞 | 250 | mV | |||
IEN_LKG | 使能输入漏电流 | VEN = VIN | 0.2 | 3.6 | µA | |
内部 LDO(VCC 引脚) | ||||||
VVCC | 内部 LDO 输出电压 | 3.4V ≤ VIN ≤ ,VBIA S = 0V | 3.35 | V | ||
3.4V ≤ VBIAS ≤ 30V | 3.35 | V | ||||
VVCC-UVLO_R | VCC UVLO 上升阈值 | VCC 上升欠压阈值,IVCC = 0A | 3.23 | 3.5 | 3.65 | V |
V VCC-UVLO_H | VCC UVLO 迟滞 | 迟滞低于 VVCC-UVLO_R | 0.9 | V | ||
电压基准(FB 引脚) | ||||||
VFB | 内部反馈基准电压 | FPWM 模式 | 0.792 | 0.8 | 0.808 | V |
IFB-LKG | 反馈引脚输入漏电流 | VFB = 0.8V,可调节版本 | 0.025 | nA | ||
RFB-SEL-5V | FB 引脚至 VCC 固定 5.0V 设置下的电阻 | 200 | Ω | |||
RFB-SEL-3V | FB 引脚至 GND 固定 3.3V 设置下的电阻 | 200 | Ω | |||
RFB-SEL-ADJ | FB 引脚上用于选择可调输出电压设置的外部 FB 分压器的戴维南等效电阻 | 4 | 100 | kΩ | ||
固定输出电压(BIAS 引脚) | ||||||
VOUT(3.3V) | 3.3V 固定输出电压 | FB 短路至 GND | 3.267 | 3.3 | 3.333 | V |
VOUT(5V) | 5.0V 固定输出电压 | FB 短路至 VCC | 4.95 | 5 | 5.05 | V |
启动(SS 引脚) | ||||||
tEN_HIGH | 使能高电平到开关延迟开始 | VFB = VRT = VMODE = GND,VBIAS = VOUT | 2 | ms | ||
tSS | 内部固定软启动时间 | 从设定点的第一个 SW 脉冲到 90% VREF 的时间 | 2.9 | 4.8 | 8.1 | ms |
电流限值和断续 | ||||||
IHS-LIM | 高侧峰值电流限值,4.5A 修整选项 | 占空比接近 0%。 | 5.7 | 6.6 | 7.25 | A |
ILS-LIM | 低侧谷值电流限值,4.5A 修整选项 | LS FET 上的谷值电流限制 | 4.4 | 5.2 | 5.65 | A |
IL-PEAK-MIN | 最小占空比下的最小峰值电感器电流,4.5A 修整选项 | VVCC = 3.3V,tpulse ≤ 100ns,自动模式 | 1.21 | 1.57 | 1.92 | A |
IL-PEAK-MAX | 最大占空比下的最小峰值电感器电流,4.5A 修整选项 | VVCC = 3.3V,tpulse ≥1µs,自动模式 | 0.66 | A | ||
IHS-LIM | 高侧峰值电流限值,3.5A 修整选项 | 占空比接近 0%。 | 4.8 | 5.45 | 5.9 | A |
ILS-LIM | 低侧谷值电流限值,3.5A 修整选项 | LS FET 上的谷值电流限制 | 3.8 | 4.4 | 4.8 | A |
IL-PEAK-MIN | 最小占空比下的最小峰值电感器电流,3.5A 修整选项 | VCC = 3.3V,tpulse ≤ 100ns,自动模式 | 0.99 | 1.29 | 1.58 | A |
IL-PEAK-MAX | 最大占空比下的最小峰值电感器电流,3.5A 修整选项 | VCC = 3.3V,tpulse ≥ 1µs,自动模式 | 0.52 | A | ||
IHS-LIM | 高侧峰值电流限值,2.5A 修整选项 | 占空比接近 0%。 | 3.6 | 4.1 | 4.5 | A |
ILS-LIM | 低侧谷值电流限值,2.5A 修整选项 | LS FET 上的谷值电流限制 | 2.9 | 3.3 | 3.6 | A |
IL-PEAK-MIN | 最小占空比下的最小峰值电感器电流,2.5A 修整选项 | VCC = 3.3V,tpulse ≤ 100ns,自动模式 | 0.8 | 1.1 | 1.2 | A |
IL-PEAK-MAX | 最大占空比下的最小峰值电感器电流,2.5A 修整选项 | VCC = 3.3V,tpulse ≥ 1µs,自动模式 | 0.43 | A | ||
ILS-NEG-LIM | 低侧负电流限值 | LS FET 上的灌电流限值,FPWM 模式 | -6 | -4.3 | -2.8 | A |
IL-ZC-LIM | 过零电流限值 | VCC = 3.3V,自动模式 | 45 | mA | ||
VHIC | FB 引脚上的过流断续阈值 | LS FET 导通时间 > 165ns,不是在软启动期间 | 0.32 | V | ||
tHIC_DLY | 断续模式激活延迟 | 128 | 256 | 周期 | ||
tHIC | 断续模式持续时间 | 40 | ms | |||
电源正常(PG 引脚) | ||||||
VPG-OVP-R | PG 过压上升阈值 | FB 电压(可调)或偏置电压(固定)百分比 | 103 | 105 | 107 | % |
VPG-OVP-F | PG 过压下降阈值 | FB 电压(可调)或偏置电压(固定)百分比 | 102 | 104 | 106 | % |
VPG-UVP-R | PG 欠压上升阈值 | FB 电压(可调)或偏置电压(固定)百分比 | 94 | 96 | 98 | % |
VPG-UVP-F | PG 欠压下降阈值 | FB 电压(可调)或偏置电压(固定)百分比 | 93 | 95 | 97 | % |
tPG-DEGLITCH-F | PG 下降沿的抗尖峰脉冲滤波器延迟 | 55 | 114 | 175 | µs | |
tPG-DEGLITCH-R | PG 上升沿的抗尖峰脉冲滤波器延迟 | 1.4 | 2 | 4.5 | ms | |
VIN-PG-VALID | 有效 PG 输出所需的最小 VIN | VOL(PG) < 0.4V,RPU = 50kΩ,VPU = 5V | 1.25 | V | ||
VOL-PG | 输出低电压 | IOL = 1mA,VIN = 1.2V | 0.4 | V | ||
RON-PG | PGOOD 导通电阻 | IPG = 1mA | 40 | 125 | Ω | |
开关频率(RT 引脚) | ||||||
fSW1(FPWM) | 开关频率,FPWM 运行 | RRT = GND | 1.98 | 2.2 | 2.42 | MHz |
fSW2(FPWM) | 开关频率,FPWM 运行 | RRT = 15.8kΩ,1% | 900 | 1000 | 1100 | kHz |
fSW3(FPWM) | 开关频率,FPWM 运行 | RRT = VCC | 360 | 400 | 440 | kHz |
同步(MODE/SYNC 引脚) | ||||||
VIH(MODE/CLKIN) | MODE/CLKIN 输入高电平阈值 | 1.3 | V | |||
VIL(MODE/CLKIN) | MODE/CLKIN 输入低电平阈值 | 0.45 | V | |||
fCLKIN-RANGE(FPWM) | 针对设定 2.2MHz fSW 的同步频率范围 | RRT = 6.81kΩ,1% | 1.76 | 2.64 | MHz | |
tCLKIN(TON) | 外部同步信号的最小正脉冲宽度 | 80 | ns | |||
tCLKIN(TOFF) | 外部同步信号的最小负脉冲宽度 | 80 | ns | |||
tCLKIN-SW-DLY | CLKIN 到 SW 延迟时间 | -15 | 15 | ns | ||
双随机展频 | ||||||
ΔfSS1-LF | 低频三角展频调制范围 - 标准 | 模式引脚接地短路 | 8.5 | % | ||
ΔfSS2-LF | 低频三角展频调制范围 - 扩展 | RMODE = 149.9kΩ,1% | 17 | % | ||
fm1-LF | 三角调制频率 - 标准 | 模式引脚接地短路 | 7.2 | 12 | 16.8 | kHz |
fm2-LF | 三角调制频率 - 扩展 | RMODE = 149.9kΩ,1% | 3.6 | 6 | 8.4 | kHz |
ΔfSS-HF | 高频假随机展频调制范围 | RMODE = 149.9kΩ,1% | 2.0 | % | ||
功率级 | ||||||
RDS-ON-HS | 高侧 FET 导通电阻 | ISW = 500mA,VBOOT-SW = 3.3V | 99 | mΩ | ||
RDS-ON-LS | 低侧 FET 导通电阻 | 50 | mΩ | |||
tON-MIN(FPWM) | 最短导通时间 | FPWM:IOUT = 0A,VIN = 36V,RT = GND | 30 | 40 | ns | |
tON-MIN(AUTO) | 最短导通时间 |
自动:IOUT = 2A,VIN = 36V,RT = GND | 28 | 40 | ns | |
tOFF-MIN | 最短关断时间 | VIN = 4V | 80 | 110 | ns | |
tON-MAX | 最大导通时间 | fSW = 400kHz,RRT = 40.2kΩ | 13.3 | µs | ||
热关断 | ||||||
TSD | 热关断(1) | 关断阈值 | 155 | 165 | 177 | ºC |
恢复阈值 | 156 | ºC |
参数 | 测试条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | |
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电源 | ||||||
VIN_MIN1 | 在启动后实现完整功能的 VIN | VVOUT 设置为 3.3V | 3 | V | ||
IQ_VIN | VIN 引脚上的工作输入静态电流(对于固定 VOUT 选项) | VIN = 24.0V,IOUT = 0A,VOUT = 3.3V(固定),VFB = 0V,VBIAS = VVOUT,PFM 模式 | 1.8 | µA | ||
VIN 引脚上的工作输入静态电流(对于固定 VOUT 选项) | VIN = 24.0V,IOUT = 0A,VOUT = 5.0V(固定),VFB = VVCC,VBIAS = VVOUT,PFM 模式 | 1.8 | µA | |||
IQ_VIN | VIN 引脚上的工作输入静态电流(对于固定 VOUT 选项) | VIN = 13.5V,IOUT = 0A,VOUT = 3.3V(固定),VFB = 0V,VBIAS = VOUT,PFM 模式 | 3.0 | µA | ||
VIN 引脚上的工作输入静态电流(对于固定 VOUT 选项) | VIN = 13.5V,IOUT = 0A,VOUT = 5.0V(固定),VFB = VVCC,VBIAS = VVOUT,PFM 模式 | 3.0 | µA | |||
输出电压 | ||||||
VVOUT_5V_ACC | 5V VOUT 的负载和线路调整(固定和可调节) | VIN = 4V 至 42V,IOUT = 0A 至满载,FPWM 模式 | -1.5 | 1.5 | % | |
VIN = 4V 至 42,IOUT = 0A 至满载,PFM 模式 | -1.5 | 2.5 | % | |||
VVOUT_3P3V_ACC | 3.3V VOUT 的负载和线路调整(固定和可调节) | VIN = 4V 至 42V,IOUT = 0A 至满载,FPWM 模式 | -1.5 | 1.5 | % | |
VIN = 4V 至 42,IOUT = 0A 至满载,PFM 模式 | -1.5 | 2.5 | % | |||
DMAX | 最大开关占空比 | FSW = 400kHz,在频率折返期间 | 99 | % | ||
效率 | ||||||
其他 | ||||||
VDROP | 输入到输出电压差分,以保持 fSW ≥ 1.85MHz,无电感器 DCR 压降 | 待定 |