ZHCSZ91 November   2025 LM5126A-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  器件配置（CFG0 引脚、CFG1 引脚、CFG2 引脚）
      2. 6.3.2  器件启用/禁用 (UVLO/EN)
      3. 6.3.3  双器件运行
      4. 6.3.4  开关频率和同步 (SYNCIN)
      5. 6.3.5  双随机展频 (DRSS)
      6. 6.3.6  运行模式（BYPASS、DEM、FPWM）
      7. 6.3.7  VCC 稳压器，BIAS（BIAS 引脚、VCC 引脚）
      8. 6.3.8  软启动（SS 引脚）
      9. 6.3.9  VOUT 编程（VOUT、ATRK、DTRK）
      10. 6.3.10 保护功能
        1. 6.3.10.1 VOUT 过压保护 (OVP)
        2. 6.3.10.2 热关断 (TSD)
      11. 6.3.11 电源正常状态指示器（PGOOD 引脚）
      12. 6.3.12 斜率补偿（CSP、CSN）
      13. 6.3.13 电流检测设置和开关峰值电流限制（CSP、CSN）
      14. 6.3.14 输入电流限制和监测（ILIM、IMON、DLY）
      15. 6.3.15 最大占空比和最小可控导通时间限制
      16. 6.3.16 信号抗尖峰脉冲概述
      17. 6.3.17 MOSFET 驱动器、集成式自举二极管和断续模式故障保护（LO、HO、HB 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 三相运行
      3. 7.1.3 非同步应用
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 设计要求
      2. 7.2.2 详细设计过程
        1. 7.2.2.1  确定相位总数
        2. 7.2.2.2  确定占空比
        3. 7.2.2.3  定时电阻器 RT
        4. 7.2.2.4  电感器选型 Lm
        5. 7.2.2.5  电流检测电阻器 (RCS)
        6. 7.2.2.6  电流检测滤波器 RCSFP、RCSFN、CCS
        7. 7.2.2.7  低侧电源开关 QL
        8. 7.2.2.8  高侧电源开关 QH
        9. 7.2.2.9  缓冲组件
        10. 7.2.2.10 Vout 编程
        11. 7.2.2.11 输入电流限制 (ILIM/IMON)
        12. 7.2.2.12 UVLO 分频器
        13. 7.2.2.13 软启动
        14. 7.2.2.14 CFG 设置
        15. 7.2.2.15 输出电容器 Cout
        16. 7.2.2.16 输入电容器 Cin
        17. 7.2.2.17 自举电容器
        18. 7.2.2.18 VCC 电容器 CVCC
        19. 7.2.2.19 BIAS 电容器
        20. 7.2.2.20 VOUT 电容器
        21. 7.2.2.21 环路补偿
      3. 7.2.3 应用曲线
        1. 7.2.3.1 效率
        2. 7.2.3.2 稳态波形
        3. 7.2.3.3 阶跃负载响应
        4. 7.2.3.4 交流环路响应曲线
        5. 7.2.3.5 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

7.1.1 反馈补偿

升压稳压器的开环响应定义为调制器传递函数和反馈传递函数的乘积。在 dB 标度下绘制时，开环增益表现为调制器增益与反馈增益之和。电流模式升压稳压器的调制器传递函数包含功率级传递函数（带有嵌入式电流环路）。该传递函数被简化为一个极点、一个零点和一个右半平面零点 (RHPZ) 系统。

调制器传递函数定义如下：

方程式 24. v^outv^comp=AM×1+sωZ_ESR1-sωRHPZ1+sωP_LF×GACB(s)

其中

  • 调制器直流增益 AM=Rout×D'2×Acs×Rcs_eq
  • 负载极点 ωP_LF=2Rout×Cout
  • ESR 零点 ωZ_ESR=1RESR×Cout
  • RHPZ ωRHPZ=Rout×D'2Lm_eq
  • 等效负载电阻 Rout=Vout2Pout_total
  • 等效电感 Lm_eq=LmNp
  • 等效电流检测电阻 Rcs_eq=RcsNp
  • Np 为相位数。
  • 有效电流平衡电路增益，GACBs=12×s×4×10-6+1s×2×10-6+1。LM5126A-Q1 采用了有效电流平衡电路，以降低由两个电感器的差异引起的平均电流误差。

如果 Cout (RESR) 的等效串联电阻 (ESR) 足够小，并且 RHPZ 频率远离目标交叉频率，则调制器传递函数可进一步简化为单极点系统，并且只需两个环路补偿元件 RCOMP 和 CCOMP，电压环路即可实现闭环，从而在交叉频率处实现单极点响应。交叉频率处的单极点响应能够提供 90 度相位裕度，从而确保环路非常稳定。

如图 7-1 所示，输出电压误差放大器采用了一个 gm 放大器。反馈传递函数包括反馈电阻分压器增益和误差放大器的环路补偿。RCOMP、CCOMP 和 CHF 用于配置误差放大器的增益和相位特性，生成一个原点极点、一个低频零点以及一个高频极点。

LM5126A-Q1 II 型 gm 放大器补偿图 7-1 II 型 gm 放大器补偿

反馈传递函数定义如下：

方程式 25. -v^compv^out=AVM×ωZ_EAs×1+sωZ_EA1+sωP_EA

其中

  • 中频带电压增益 AVM=KFB×gm×RCOMP
  • gm = 1mA/V。
  • 反馈电阻分压器增益 KFB=RFBBRFBT+RFBB。对于内部反馈电阻分压器，KFB=130。
  • 低频零点 ωZ_EA=1RCOMP×CCOMP
  • 高频极点 ωP_EA≈1RCOMP×CHF

原点处的极点可以尽可能减小输出稳态误差。放置低频零点以抵消调制器的负载极点。使用高频极点抵消输出电容器 ESR 产生的零点，或降低误差放大器的噪声敏感性。通过将低频零点设置为比交叉频率小一个数量级，可在交叉频率下实现最大相位提升。将高频极点放置在交叉频率之后，因为增加 CHF 会在反馈传递函数中增加一个极点。

交叉频率（开环带宽）通常限制为 RHPZ 频率的五分之一。

增大 RCOMP 并按比例减小 CCOMP，以实现更高的交叉频率。相反，减小 RCOMP 并按比例增大 CCOMP，会导致带宽降低，同时保持反馈传递函数中零点的频率不变。