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产品详细信息

参数

Vin (Min) (V) 5.5 Vin (Max) (V) 100 Vout (Min) (V) 0.8 Vout (Max) (V) 60 Iout (Max) (A) 30 Iq (Typ) (mA) 1.75 Switching frequency (Min) (kHz) 100 Switching frequency (Max) (kHz) 1000 Features Adjustable Current Limit, Enable, Frequency Synchronization, Light Load Efficiency, Power Good, Pre-Bias Start-Up, Synchronous Rectification, Tracking, UVLO Adjustable Operating temperature range (C) -40 to 150 Regulated outputs (#) 1 Number of Phases 1 Rating Automotive open-in-new 查找其它 降压控制器(外部开关)

封装|引脚|尺寸

VQFN (RGY) 20 16 mm² 4.5 x 3.5 open-in-new 查找其它 降压控制器(外部开关)

特性

  • 符合面向汽车应用的 AEC-Q100 标准:
    • 器件温度等级 1:-40℃ 至 +125°C 的环境温度范围
  • 多功能同步降压直流/直流控制器
    • 5.5V 至 100V 的宽输入电压范围
    • 可调节输出电压范围为 0.8V 至 60V
    • 具有线路前馈的电压模式控制
  • 符合 CISPR 25 EMI 标准
  • 无损 RDS(on) 或分流电流感应
  • 开关频率范围为 100kHz 至 1MHz
    • 同步输入和同步输出能力
  • 40ns 最短导通时间,可实现高 VIN/VOUT 比率
  • 140ns 最短关闭时间,以实现低压差
  • 具有 ±1% 反馈精度的 0.8V 基准
  • 适用于标准 VTH MOSFET 的 7.5V 栅极驱动器
    • 14ns 自适应死区时间控制
    • 2.3A 拉电流和 3.5A 灌电流能力
    • 低侧软启动可实现预偏置启动
  • 可调软启动或可选电压跟踪
  • 精密使能输入和漏极开路电源正常指示器(用于排序和控制)
  • 固有保护 特性 可实现稳健设计
    • 断续模式过流保护
    • 具有迟滞的输入 UVLO
    • VCC 和栅极驱动 UVLO 保护
    • 具有迟滞的热关断保护
  • 具有可湿性侧面的 20 引脚 VQFN 封装
  • 使用 LM5146-Q1 并借助 WEBENCH® 电源设计器创建定制设计

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描述

LM5146-Q1 100V 同步降压控制器旨在对高输入电压源或会发生高电压瞬变的输入电源轨进行电压调节,从而最大限度地减少对外部浪涌抑制组件的需求。40ns 的高侧开关最短导通时间有助于获得较大的降压比,支持从 48V 标称输入到低电压轨的直接降压转换,从而降低系统的复杂性并减少解决方案成本。LM5146-Q1 在输入电压突降至 5.5V 时,仍能根据需要以接近 100% 的占空比继续工作,因此非常适用于高性能 48V 电池汽车 应用、ADAS(环视 ECU)和 HEV/EV 系统。

强制 PWM (FPWM) 模式运行可以消除频率变化以最大程度地降低 EMI,而用户可选的二极管仿真功能则可以降低轻负载条件下的电流消耗。通过测量低侧 MOSFET 上的压降或配备可选的电流传感电阻器,可实现逐周期过流保护。高达 1MHz 的可调开关频率可同步至外部时钟源,以消除噪声敏感应用中的 拍频。

具有线路前馈的 LM5146-Q1 电压模式控制器使用适用于标准阈值 MOSFET 的可靠的 7.5V 栅极驱动器驱动外部高侧和低侧 N 通道电源开关。具有 2.3A 拉电流和 3.5A 灌电流能力的自适应定时栅极驱动器可在开关切换期间最大限度地减少体二极管导通,从而降低在以高输入电压和高频率驱动 MOSFET 时的开关损耗并提高热性能。LM5146-Q1 可从开关稳压器的输出或其他可用的源供电,从而进一步提高效率。

180° 异相时钟输出(相对于内部振荡器的同步输出)非常适用于级联或多通道电源,可降低输入电容器纹波电流和 EMI 滤波器尺寸。 LM5146-Q1 的附加功能包括可配置软启动、用于故障报告和输出监控的漏极开路电源正常监视器、单调启动至预偏置负载、集成 VCC 偏置电源稳压器和自举二极管、外部电源跟踪、针对可调线路欠压锁定 (UVLO) 且具有迟滞的精密使能输入、断续模式过载保护和带自动恢复的热关断保护。

LM5146-Q1 控制器采用 4.5mm × 3.5mm 热增强型 20 引脚 VQFN 封装,并为高电压引脚和可湿性侧面留出额外空间,以便对焊锡接点填角焊缝进行光学检测。

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 发布
* 数据表 具有宽占空比范围的 LM5146-Q1 100V 同步降压直流/直流控制器 数据表 (Rev. A) 下载英文版本 (Rev.A) 2018年 11月 15日
应用手册 LM5146-Q1 Functional Safety, FIT Rate, and Failure Mode Distribution 2020年 6月 12日
选择指南 Buck Converter Quick Reference Guide 2020年 3月 31日
技术文章 How to meet European Commission ADAS requirements with TI DC/DC converters 2019年 5月 8日
应用手册 Package features lead to better reliability 2019年 2月 20日
应用手册 Wide duty cycle capability facilitates a large VOUT range for RRU applications 2018年 9月 5日
用户指南 LM5143-Q1EVM User's Guide 2018年 8月 10日
白皮书 An overview of radiated EMI specifications for power supplies 2018年 6月 5日
白皮书 An overview of conducted EMI specifications for power supplies 2018年 2月 1日
应用手册 Improving EMI for free with PCB layout 2017年 11月 13日

设计与开发

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硬件开发

评估板 下载
document-generic 用户指南
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说明

LM5146-Q1-EVM12V 高密度评估模块 (EVM) 旨在展示 LM5146-Q1(一款具有宽输入电压范围的高性能同步降压直流/直流降压控制器)的性能。该设计采用微型尺寸封装,所需组件数量较少。它在 15V 至 85V 宽输入电压范围内工作,可实现 12V 固定输出电压以及优于 1% 的设定点精度和高达 8A 的电流。凭借 LM5146-Q1 的 40ns 最短导通时间,可在极低的占空比下运行。LM5146-Q1 提供一整套保护特性,以确保在故障状况期间对稳压器进行保护。这些特性包括确保电压骤降状况期间正常运行的欠压锁定、降低浪涌电流的可编程软启动、间断模式过流保护和热关断。此外还提供了精密使能端、开漏 PGOOD 指示器和同步输入/同步输出特性。

特性
  • 15V 至 85V 输入电压范围
  • 12V 输出电压,具有 1% 的设定点精度
  • 8A 最大额定负载电流
  • 400kHz 开关频率
  • EN/UVLO 电阻分压器,有助于实现可编程输入电压 UVLO
  • 尺寸小且经全面组装、测试和验证的 PCB 布局

设计工具和仿真

仿真模型 下载
SNVMBL1A.ZIP (129 KB) - PSpice Model
仿真工具 下载
PSPICE® for TI design and simulation tool
PSPICE-FOR-TI — PSpice® for TI 可提供帮助评估模拟电路功能的设计和仿真环境。此功能齐全的设计和仿真套件使用 Cadence® 的模拟分析引擎。PSpice for TI 可免费使用,包括业内超大的模型库之一,涵盖我们的模拟和电源产品系列以及精选的模拟行为模型。

借助 PSpice for TI 的设计和仿真环境及其内置的模型库,您可对复杂的混合信号设计进行仿真。创建完整的终端设备设计和原型解决方案,然后再进行布局和制造,可缩短产品上市时间并降低开发成本。 

在 PSpice for TI 设计和仿真工具中,您可以搜索 TI 器件、了解产品系列、打开测试台并对您的设计进行仿真,从而进一步分析选定的器件。您还可对多个 TI 器件进行联合仿真,以更好地展现您的系统。

除了一个完整的预加载模型库之外,您还可以在 PSPICE-FOR-TI 工具中轻松访问 TI 器件的全新技术资料。在您确认找到适合您应用的器件后,可访问 TI store 购买产品。 

借助 PSpice for TI,您可使用合适的工具来满足您在整个设计周期(从电路探索到设计开发和验证)的仿真需求。免费获取、轻松入门。立即下载 PSpice 设计和仿真套件,开始您的设计。

入门

  1. 申请使用 PSPICE-FOR-TI 仿真器
  2. 下载并安装
  3. 观看有关仿真入门的培训
特性
  • 利用 Cadence PSpice 技术
  • 带有一套数字模型的预装库可在最坏情形下进行时序分析
  • 动态更新确保您可以使用全新的器件型号
  • 针对仿真速度进行了优化,且不会降低精度
  • 支持对多个产品进行同步分析
  • 基于 OrCAD Capture 框架,提供对业界广泛使用的原理图捕获和仿真环境的访问权限
  • 可离线使用
  • 在各种工作条件和器件容许范围内验证设计,包括
    • 自动测量和后处理
    • Monte Carlo 分析
    • 最坏情形分析
    • 热分析
计算工具 下载
LM5146-Q1 同步降压控制器快速入门设计工具
LM5146DESIGN-CALC — Welcome to the LM5146-Q1 quickstart design tool. This standalone tool facilitates and assists the power supply engineer with the design of a DC/DC buck regulator based on the LM5146-Q1 95-V synchronous buck controller. As such, the user can expeditiously arrive at an optimized design to meet the (...)
document-generic 用户指南
特性
  • Determine output filter inductance and input and output capacitances
  • Select components for soft-start, input UVLO, OCP and output voltage setpoint
  • Optimize compensation values and pole/zero placement in terms of control loop stability using crossover frequency as a performance metric
  • Inspect regulator (...)
GERBER 文件 下载
SNVC220A.ZIP (2577 KB)
PCB 布局 下载
SNVR473.ZIP (7838 KB)

参考设计

参考设计 下载
20 A automotive pre-regulator reference design with extended input voltage range for trucks
PMP30600-TH — 该参考设计是一款可用于为汽车负载供电的 100W 同步降压转换器。该 IC 采用 LM5146-Q1,在 100KHz 的固定频率下工作,以确保低噪声工作。该 IC (LM5146-Q1) 专为汽车而设计,能够处理卡车应用中的负载突降。电阻电容 (RC) 缓冲电路可衰减 RF 频带中的噪声,以减少辐射发射。为了降低系统 EMI,该设计可以同步其他转换器(输出)或进行外部同步(输入)。 
document-generic 原理图 document-generic 用户指南
参考设计 下载
10 A automotive pre-regulator reference design with extended input voltage range for trucks
PMP30600-TL — 该参考设计是一款可用于为汽车负载供电的 50W 同步降压转换器。该 IC 采用 LM5146-Q1,在 250KHz 的固定频率下工作,以确保低噪声工作。该 IC (LM5146-Q1) 专为汽车而设计,能够处理卡车应用中的负载突降。缓冲电阻器-电容器 (RC) 可衰减 RF 频带中的噪声,以减少辐射发射。为了降低系统 EMI,该设计可以同步其他转换器(输出)或进行外部同步(输入)。 
document-generic 原理图 document-generic 用户指南
参考设计 下载
10-A automotive pre-regulator reference design
PMP30600-AL — 该参考设计是一款可用于为汽车负载供电的 50W 同步降压转换器。该 IC 采用 LM5146-Q1,在 400KHz 的固定频率下工作,以确保低噪声工作。缓冲电阻器-电容器 (RC) 可衰减 RF 频带中的噪声,以减少辐射发射。为了降低系统 EMI,该设计可以同步其他转换器(输出)或进行外部同步(输入)。
document-generic 原理图 document-generic 用户指南
参考设计 下载
20-A automotive pre-regulator reference design
PMP30600-AH — 该参考设计是一款可用于为汽车负载供电的 100W 同步降压转换器。该 IC 采用 LM5146-Q1,在 250KHz 的固定频率下工作,以确保低噪声工作。缓冲电阻器-电容器 (RC) 可衰减 RF 频带中的噪声,以减少辐射发射。为了降低系统 EMI,该设计可以同步其他转换器(输出)或进行外部同步(输入)。
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