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LM5137F-Q1

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汽车级 80V、100% 占空比、双通道功能安全同步降压控制器

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LM5137F-Q1

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产品详情

Rating Automotive Topology Buck Iout (max) (A) 40 Vin (max) (V) 80 Vin (min) (V) 4.096 Vout (max) (V) 70 Vout (min) (V) 0.8 Control mode current mode Features Adjustable current limit, Enable, Frequency synchronization, Light Load Efficiency, Multiple Outputs, Phase Interleaving, Power good, Pre-Bias Start-Up, Spread Spectrum, Synchronous Rectification, UVLO adjustable EMI features Spread Spectrum Duty cycle (max) (%) 100 Iq (typ) (A) 0.000012 Number of phases 4 TI functional safety category Functional Safety-Compliant Operating temperature range (°C) -40 to 150
Rating Automotive Topology Buck Iout (max) (A) 40 Vin (max) (V) 80 Vin (min) (V) 4.096 Vout (max) (V) 70 Vout (min) (V) 0.8 Control mode current mode Features Adjustable current limit, Enable, Frequency synchronization, Light Load Efficiency, Multiple Outputs, Phase Interleaving, Power good, Pre-Bias Start-Up, Spread Spectrum, Synchronous Rectification, UVLO adjustable EMI features Spread Spectrum Duty cycle (max) (%) 100 Iq (typ) (A) 0.000012 Number of phases 4 TI functional safety category Functional Safety-Compliant Operating temperature range (°C) -40 to 150
VQFN (RHA) 36 36 mm² 6 x 6
  • 符合面向汽车应用的 AEC-Q100 标准：
    • 器件温度等级 1：–40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • 符合功能安全标准
    • 专为功能安全应用开发
      • 三个可订购器件型号，分别支持功能安全型、ASIL B 和 ASIL D 选项
    • 有助于使 ISO 26262 系统设计符合 ASIL D 要求的文档
    • 系统可满足 ASIL D 级要求
    • 硬件完整性高达 ASIL D 级
  • 多功能双通道同步直流/直流降压控制器
    • 宽输入电压范围为 4V 至 80V
    • 1% 精度、3.3V/5V/12V 固定或 0.8V 至 60V 可调输出电压
    • 每个通道的电流监控输出
    • 支持 100% 占空比的电荷泵栅极驱动器
    • 13µA 空载睡眠电流（典型值）
    • 内部断续模式过流保护
  • 两个交错式同步降压通道
    • 双通道或单输出多相
    • 最多可堆叠四个相位
  • 专为满足超低 EMI 要求而设计
    • 双随机展频 (DRSS)
    • 开关频率范围为 100kHz 至 2.5MHz
  • 具有可湿性侧面的 VQFN-36 封装
  • 使用 LM5137F-Q1 并借助 WEBENCH Power DesignerWEBENCH Power Designer 创建定制设计方案
  • 符合面向汽车应用的 AEC-Q100 标准：
    • 器件温度等级 1：–40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • 符合功能安全标准
    • 专为功能安全应用开发
      • 三个可订购器件型号，分别支持功能安全型、ASIL B 和 ASIL D 选项
    • 有助于使 ISO 26262 系统设计符合 ASIL D 要求的文档
    • 系统可满足 ASIL D 级要求
    • 硬件完整性高达 ASIL D 级
  • 多功能双通道同步直流/直流降压控制器
    • 宽输入电压范围为 4V 至 80V
    • 1% 精度、3.3V/5V/12V 固定或 0.8V 至 60V 可调输出电压
    • 每个通道的电流监控输出
    • 支持 100% 占空比的电荷泵栅极驱动器
    • 13µA 空载睡眠电流（典型值）
    • 内部断续模式过流保护
  • 两个交错式同步降压通道
    • 双通道或单输出多相
    • 最多可堆叠四个相位
  • 专为满足超低 EMI 要求而设计
    • 双随机展频 (DRSS)
    • 开关频率范围为 100kHz 至 2.5MHz
  • 具有可湿性侧面的 VQFN-36 封装
  • 使用 LM5137F-Q1 并借助 WEBENCH Power DesignerWEBENCH Power Designer 创建定制设计方案

LM5137F-Q1 是一款 80V 双通道降压控制器，其所属产品系列提供三个功能安全 选项：功能安全型、ASIL B 或 ASIL D。该器件采用交错式可堆叠峰值电流模式架构，可实现简单环路补偿、快速瞬态响应、优异的负载和线路调节能力，并可通过用于高输出电流的并联相位实现精确的电流共享。22ns 的高侧开关超短导通时间有助于获得大降压比，支持从 12V、24V 或 48V汽车 输入到低电压轨的直接降压转换，从而降低系统 设计 成本和复杂性。LM5137F-Q1 在输入电压突降至 4V 时，仍能根据需要以 100% 的占空比继续工作。

通过包含多种特性来轻松满足 CISPR 25 和汽车 EMI 要求。自适应定时高电流 MOSFET 栅极驱动器可在开关切换期间尽可能地减少体二极管导通，从而降低高输入电压和高开关频率下的开关损耗并提高热性能和 EMI 性能。为了降低输入电容器纹波电流和 EMI 滤波器尺寸，针对两个输出提供 180° 交错运行方式。90° 异相时钟输出适用于级联、多通道或多相功率级。高达 2.2MHz 的通过电阻器调节的开关频率可同步至高达 2.5MHz 的外部时钟源，从而消除噪声敏感应用中的拍频。

13µA 空载静态电流及稳压输出电压可延长电池供电汽车系统的工作运行时间。LM5137F-Q1 的其他特性包括 150°C 最大工作结温、可在轻负载条件下降低电流消耗的用户可选 PFM 模式、可配置软启动功能、用于故障报告和输出监控的开漏电源故障和 PG 标志、独立的使能端输入、单调启动至预偏置负载、可从 VIN 或 VOUT1 供电的集成 VCC 偏置电源稳压器、断续模式过载保护和带自动恢复功能的热关断保护。使用电感器 DCR 感测电流可实现超高效率，也可使用分流电阻器进行感测以实现高精度。

LM5137F-Q1 控制器符合 AEC-Q100 1 级汽车应用要求， 采用 6mm × 6mm 热增强型 36 引脚 VQFN 封装，该封装具有额外的引脚间隙来提高可靠性，同时还具有可润湿侧翼引脚，便于在制造期间进行光学检测。宽输入电压范围、低静态电流消耗、高温运行、逐周期电流限制、低 EMI 特征和 小设计尺寸 可为需要增强稳健性和耐用性的功能安全 (FuSa) 应用提供出色的负载点稳压器设计。

LM5137F-Q1 是一款 80V 双通道降压控制器，其所属产品系列提供三个功能安全 选项：功能安全型、ASIL B 或 ASIL D。该器件采用交错式可堆叠峰值电流模式架构，可实现简单环路补偿、快速瞬态响应、优异的负载和线路调节能力，并可通过用于高输出电流的并联相位实现精确的电流共享。22ns 的高侧开关超短导通时间有助于获得大降压比，支持从 12V、24V 或 48V汽车 输入到低电压轨的直接降压转换，从而降低系统 设计 成本和复杂性。LM5137F-Q1 在输入电压突降至 4V 时，仍能根据需要以 100% 的占空比继续工作。

通过包含多种特性来轻松满足 CISPR 25 和汽车 EMI 要求。自适应定时高电流 MOSFET 栅极驱动器可在开关切换期间尽可能地减少体二极管导通，从而降低高输入电压和高开关频率下的开关损耗并提高热性能和 EMI 性能。为了降低输入电容器纹波电流和 EMI 滤波器尺寸，针对两个输出提供 180° 交错运行方式。90° 异相时钟输出适用于级联、多通道或多相功率级。高达 2.2MHz 的通过电阻器调节的开关频率可同步至高达 2.5MHz 的外部时钟源，从而消除噪声敏感应用中的拍频。

13µA 空载静态电流及稳压输出电压可延长电池供电汽车系统的工作运行时间。LM5137F-Q1 的其他特性包括 150°C 最大工作结温、可在轻负载条件下降低电流消耗的用户可选 PFM 模式、可配置软启动功能、用于故障报告和输出监控的开漏电源故障和 PG 标志、独立的使能端输入、单调启动至预偏置负载、可从 VIN 或 VOUT1 供电的集成 VCC 偏置电源稳压器、断续模式过载保护和带自动恢复功能的热关断保护。使用电感器 DCR 感测电流可实现超高效率，也可使用分流电阻器进行感测以实现高精度。

LM5137F-Q1 控制器符合 AEC-Q100 1 级汽车应用要求， 采用 6mm × 6mm 热增强型 36 引脚 VQFN 封装，该封装具有额外的引脚间隙来提高可靠性，同时还具有可润湿侧翼引脚，便于在制造期间进行光学检测。宽输入电压范围、低静态电流消耗、高温运行、逐周期电流限制、低 EMI 特征和 小设计尺寸 可为需要增强稳健性和耐用性的功能安全 (FuSa) 应用提供出色的负载点稳压器设计。
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* 数据表 LM5137F-Q1 适用于功能安全应用、 支持 100% 占空比的 汽车级 4V 至 80V 、双通道同步降压控制器系列 数据表 (Rev. A) PDF | HTML 英语版 (Rev.A) PDF | HTML 2025年 8月 27日
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证书 LM25137F-Q1-EVM5D3 EU Declaration of Conformity (DoC) 2024年 7月 23日
电子书 An Engineer’s Guide to Low EMI in DC/DC Regulators 2021年 4月 21日
白皮书 An overview of radiated EMI specifications for power supplies 2018年 6月 5日

设计和开发

如需其他信息或资源，请点击以下任一标题进入详情页面查看（如有）。

评估板

LM25137F-Q1-EVM5D3 — LM25137F-Q1 评估模块

LM25137-Q1-EVM5D3 评估模块 (EVM) 旨在展示 LM (2) 5137-Q1 双通道同步降压控制器；此控制器适用于最高满足 ASIL D 或 SIL 3 等级的功能安全应用。该 EVM 在 6.5V 至 36V 的宽输入电压范围内工作，可提供 5V 和 3.3V 稳压输出，在每个输出高达 20A 的负载电流下，设定点精度优于 1%。
用户指南: PDF | HTML
英语版 (Rev.A): PDF | HTML
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评估板

LM5137F-Q1-EVM12V — LM5137F-Q1 评估模块

LM5137F-Q1-EVM12V 评估模块 (EVM) 旨在展示 LM5137F-Q1 同步降压控制器，该控制器用于最高满足 ASIL D 等级的功能安全应用。该 EVM 采用双相交错设计，输入电压范围为 36V 至 72V，可在高达 20A 的电流下提供 12V 稳压输出。
用户指南: PDF | HTML
英语版: PDF | HTML
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计算工具

LM5137-LM25137-DESIGN-CALC — LM5137/-Q1 and LM25137/-Q1 quickstart calculator

Welcome to the quickstart design tool for the LM5137, LM5137-Q1, LM25137 and LM25137-Q1 controller family, which is intended for functional safety applications. This standalone tool facilitates and assists the power supply engineer with the design of a DC/DC buck regulator in a single- or (...)

支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

产品
DC/DC controllers
  • LM25137 — 支持 100% 占空比的 42V 双通道同步降压控制器
  • LM25137-Q1 — 支持 100% 占空比的汽车级 42V 双通道同步降压控制器
  • LM25137F — 支持 100% 占空比的 42V 双通道功能安全同步降压控制器
  • LM25137F-Q1 — 汽车级 42V、100% 占空比、双通道功能安全同步降压控制器
  • LM5137 — 支持 100% 占空比的 80V 双通道同步降压控制器
  • LM5137-Q1 — 支持 100% 占空比的汽车级 80V 双通道同步降压控制器
  • LM5137F — 支持 100% 占空比的 80V 双通道功能安全同步降压控制器
  • LM5137F-Q1 — 汽车级 80V、100% 占空比、双通道功能安全同步降压控制器
硬件开发
评估板
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PCB 布局

LM5137-Q1 EVM PCB Layout Files

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参考设计

PMP23611 — 48V 输入、250W 汽车级双相降压转换器（配备 GaN 半桥功率级）参考设计

此参考设计为汽车高级驾驶辅助系统 (ADAS) 以及信息娱乐系统与仪表组应用提供电源。可在完整的汽车电压范围内运行，最高支持 60V。该设计在 20VIN 至 60VIN 电压范围内展现出 92% 至 96% 的峰值转换效率，并可在 2700mm2 条件下实现高功率密度。这些结果提供了充分的信息，从稳定性、热响应以及在各种输入电压和负载条件下的效率表现等方面，验证了该设计。结果还显示，在 25% 至 75% 负载瞬态事件及 50% 至 100% 负载瞬态事件期间，存在约 5% 的过冲和下冲现象。
测试报告: PDF
参考设计

PMP23591 — 具有 GaN 开关的 20V 至 60V 输入电压、600W 汽车级两相降压转换器参考设计

此参考设计可从额定的 48V 输入生成稳定的 12V 输出。此设计可以处理高达 50A 的最大电流，每相电流高达 25A。LM5137F-Q1 控制器通过集成的栅极驱动器为 LMG2100R026 半桥氮化镓 (GaN) 场效应晶体管 (FET) 提供开关信号。
测试报告: PDF
参考设计

PMP41158 — 450W 四相交错式降压转换器参考设计

该参考设计介绍了一款四相交错降压转换器。使用 LM5137F-Q1 作为控制器，通过三个功能安全选项启用转换器：功能、ASIL B 和 ASIL D。该转换器可在 6.5V 至 36V 的宽电压范围内运行，以提供 4.5V 常规输出。在每个输出的负载电流高达 42A 时，设置点精度优于1%。该转换器采用动态切相技术，可在每路输出的 15mA 下实现 81% 的效率，并且当输出电流在1μs 中从 21A 跃升至 86A 时，还可以实现 ±8.3% 的输出电压振动。
设计指南: PDF
封装 引脚 CAD 符号、封装和 3D 模型
VQFN (RHA) 36 Ultra Librarian
应遵守 TI 评估类商品的标准条款与条件。

订购和质量

包含信息：
  • RoHS
  • REACH
  • 器件标识
  • 引脚镀层/焊球材料
  • MSL 等级/回流焊峰值温度
  • MTBF/时基故障估算
  • 材料成分
  • 鉴定摘要
  • 持续可靠性监测
包含信息：
  • 制造厂地点
  • 封装厂地点

推荐产品可能包含与 TI 此产品相关的参数、评估模块或参考设计。

支持和培训

视频