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LM5155

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2.2MHz 宽输入电压范围非同步升压控制器

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2.2MHz 宽输入电压范围非同步升压控制器

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产品详细信息

参数

Vin (Min) (V) 1.5 Vin (Max) (V) 45 Vout (Min) (V) 1.5 Vout (Max) (V) 300 Regulated outputs (#) 1 Switching frequency (Min) (kHz) 100 Switching frequency (Max) (kHz) 2200 Iq (Typ) (mA) 0.45 Features Adjustable Current Limit, Frequency Synchronization, Power Good, UVLO Adjustable Duty cycle (Max) (%) 93 TI functional safety category Functional Safety-Capable Rating Catalog Operating temperature range (C) -40 to 125 open-in-new 查找其它 升压控制器（外部开关）

封装|引脚|尺寸

WSON (DSS) 12 6 mm² 3 x 2 open-in-new 查找其它 升压控制器（外部开关）

特性

  • 适用于电池应用的 宽输入运行范围
    • 3.5V 至 45V 运行范围
    • 当 BIAS = VCC 时，为 2.97V 至 16V
    • BIAS 电压大于等于 3.5V 时最小升压电源电压为 1.5V
    • 高达 50V 的输入瞬态保护
  • 最小电池消耗
    • 低关断电流 (IQ ≤ 2.6µA)
    • 低工作电流 ( IQ ≤ 480µA )
  • 解决方案尺寸小、成本低
    • 最大开关频率为 2.2MHz
    • 12 引脚 WSON 封装 (3mm × 2mm)
    • 集成的误差放大器支持在没有光耦合器的情况下进行初级侧稳压（反激）
    • 启动期间下冲最小化（启停应用）
  • 低功耗、高效率
    • 100mV ±7% 低限流阈值
    • 强大的 1.5A 峰值标准 MOSFET 驱动器
    • 支持外部 VCC 电源
  • 避免 AM 频带干扰和串扰
    • 可选的时钟同步
    • 100kHz 至 2.2MHz 的动态可编程开关频率
  • 集成式保护 特性
    • 在输入电压范围内具有恒定峰值电流限制
    • 可选间断模式短路保护（参阅器件比较表）
    • 可编程线路 UVLO
    • OVP 保护
    • 热关断
  • 精确的 ±1% 精度反馈基准
  • 可编程额外斜率补偿
  • 可调节软启动
  • PGOOD 指示器
  • 使用 LM5155 及其 WEBENCH® 电源设计器创建定制设计

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描述

LM5155 器件是一款采用峰值电流模式控制的宽输入范围非同步升压控制器。该器件可用于升压、SEPIC 和反激式拓扑。

若 BIAS 引脚连接到 VCC 引脚，则 LM5155 器件可由电压至少为 2.97V 的单节电池启动。若 BIAS 引脚电压高于 3.5V，则该器件可在输入电源电压低至 1.5V 时运行。

在情况下，内部 VCC 稳压器还支持 BIAS 引脚在高达 45V（最大绝对值为 50V）的电压下运行。用户可通过外部电阻器对开关频率进行动态编程，编程范围为 100kHz 至 2.2MHz。2.2 MHz 的开关频率可最大限度地降低 AM 频带干扰，并支持实现小解决方案尺寸和快速瞬态响应。

该器件在关闭状态下 具有 1.5A 标准 MOSFET 驱动器和 100mV 的低电流限制阈值。该器件还支持使用外部 VCC 电源来提高效率。运行低电流和脉冲跳跃模式可在轻负载时提高效率。

该器件具有内置的保护 功能， 例如：逐周期电流限制、过压保护、线路 UVLO 和热关断。LM51551 器件选项中有断续模式过载保护。一些额外 特性 包括：低关断 IQ、可编程软启动、可编程斜坡补偿、精密补偿、电源正常指示器以及外部时钟同步。

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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 LM5155 2.2MHz 宽输入非同步升压、SEPIC、反激式控制器 数据表 下载最新的英文版本 (Rev.C) 2018年 12月 10日
应用手册 LM5155x FIT Rate and Failure Mode Distribution 2020年 2月 4日
应用手册 How to design an isolated flyback using LM5155 2019年 2月 5日
应用手册 LM5155 Boost Design Guide 2018年 12月 17日
用户指南 LM5155EVM-BST User Guide 2018年 12月 11日
技术文章 How to add overvoltage protection to a synchronous boost controller 2018年 9月 17日
用户指南 LM5155EVM-FLY User's Guide 2018年 8月 2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
59
说明

LM5155EVM-BST 评估模块展示了宽输入非同步升压转换器 LM5155 的功能和性能。标准配置旨在通过 6V 至 18V 的输入提供 24V（电流为 2A）的稳压输出，开关频率为 440kHz。

该 EVM 旨在简化配置，使用户能够评估同一模块上的许多不同应用。功能包括外部时钟同步、可编程斜坡补偿、可调节软启动、可编程逐周期电流限制和输出过压保护。

特性
  • 输入电压范围：6V 至 18V
  • 输出电压 24V（电流为 2A）
  • 440kHz 开关频率
  • 外部时钟同步
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评估板 下载
LM5155EVM-FLY
LM5155EVM-FLY
document-generic 用户指南
59
说明
The LM5155EVM-FLY evaluation module showcases the features and performance of the LM5155 as a wide input non-synchronous flyback controller. The standard configuration is designed to provide a regulated output of 5V at 4A from an input of 18V to 36V, switching at 250 kHz. This evaluation module is (...)
特性
  • Input voltage range: 18V to 36V
  • Isolated output voltage 5V at 4A
  • Switching frequency 250kHz
  • Two layer PCB with single sided component population
  • Hiccup mode short circuit protection
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评估板 下载
LM5155EVM-SEPIC
LM5155EVM-SEPIC
document-generic 用户指南
75
说明
The LM5155EVM-SEPIC evaluation module showcases the features and performance of the LM5155 as wide input non-synchronous SEPIC controller. The standard configuration is designed to provide a regulated output of 12V at up to 2A from an input of 3V to 42V, switching at 2.2 MHz.
特性
  • Input voltage range: 3V to 42V
  • Output voltage 12V, up to to 2A
  • Switching frequency 2.2 MHz
  • Two layer PCB with single sided component population
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设计工具和仿真

仿真模型 下载
SNVMBL2E.ZIP (238 KB) - PSpice Model
仿真模型 下载
SNVMBV7.ZIP (52 KB) - TINA-TI Spice Model
仿真模型 下载
SNVMBV8.TSC (1162 KB) - TINA-TI Reference Design
仿真模型 下载
SNVMBY3A.ZIP (74 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
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计算工具 下载
SNVC224.ZIP (3631 KB)
计算工具 下载
SNVC240.ZIP (5304 KB)
计算工具 下载
SNVR481.ZIP (1265 KB)

参考设计

参考设计 下载
9.8~13.5-V input, 46-V 300-W output interleave boost reference design
PMP40679 — 此参考设计是一款 300W 功率输出的交错式设计，具有两个使用 LM5155 控制器的升压转换器。每个转换器输出 150W 连续功率和 200W 峰值功率。一个 LMC555 电路为两个 LM5155 控制器生成 150kHz 方波信号及其反相信号以实现同步时钟，使两个转换器产生 180° 相移，有助于降低输出电压纹波。一个放大器对两个转换器的输入电流进行采样，然后输出误差信号 VC 以控制从相与主相共享电流。在热结果中，两相之间只有 4.6°C 的温差，可实现良好的电流共享。本设计在 400W 峰值输出时的效率高于 91%。在 200W 至 400W 的瞬变期间，峰间纹波在 250mV 以内。本设计展示了一种通过并联两个升压转换器来扩展输出功率的有效方法。
document-generic 原理图 document-generic 用户指南
参考设计 下载
6W 双路输出 SEPIC 转换器参考设计
PMP40488 — 该参考设计采用 LM5155 升压/反激式/SEPIC 控制器，提供具有双输出 SEPIC 拓扑的 6W 输出。输入为 12VDC，输出为 ±60V/50mA。开关频率设置为 500kHz。该设计可实现 88.2% 的峰值效率。在总负载范围内，-60V 电压轨的交叉调节范围为 ±4%。可以选择使用外部电压控制引脚，以在 0-60V 的范围内调节输出电压。高效率和小 PCB 尺寸 (25mm*14mm*4.5mm) 使该设计适用于便携式超声波探头应用。
document-generic 原理图 document-generic 用户指南
参考设计 下载
70-W flyback and 37-W boost power tree reference design
PMP22151 — 此参考设计采用了两个 LM5155 器件制作反激式和升压功率级。反激式功率级可将 24Vdc +/-10% 的总线转换成隔离式 28Vdc 总线，而升压功率级可利用反激式功率级的输出产生 37Vdc 总线。反激式功率级可加载至高达 70W，而升压功率级可加载至高达 37W。所有组件均布置在电路板的一侧，以降低组装复杂性和成本。两种功率级在所有输出条件下都可实现 90% 以上的效率。
document-generic 原理图 document-generic 用户指南
参考设计 下载
9~60-Vdc input, 12-V/2-A output flyback reference design
PMP40555 — 此参考设计是一款采用 LM5155 的隔离型反激式转换器，具有宽输入和 12V/2A 输出。开关频率为 250kHz，系统的峰值效率在 24V 输入时为 89.19%。负载调节在整个输入范围内低于 ±0.5%。在 1A 至 2A 的负载瞬态下，输出的峰峰值纹波低于 296mV，压摆率为 1A/us。 
document-generic 原理图 document-generic 用户指南
参考设计 下载
36~57-Vdc input, 5-V/4-A output isolated flyback with synchronous rectification reference design
PMP40569 — 此参考设计是一款采用 LM5155 和 UCC24612 的隔离型反激式转换器，具有 36~57Vdc 输入和 5V/4A 输出。开关频率为 250kHz。通过在次级侧配置同步整流控制器 UCC24612 和 MOSFET，该系统可在 36V 输入下实现 89.29% 的峰值效率，比肖特基整流高 3.86%。MOSFET 经整流后在满负载输出下的温度低于肖特基整流，为 33°C。负载调节在整个输入范围内低于 ±0.5%。
document-generic 原理图 document-generic 用户指南
参考设计 下载
3 类 IEEE802.3bt 就绪型反激式转换器 PoE 供电器件参考设计
TIDA-050023 — This design showcases a low cost, Type-3, Class 6, 51W flyback converter for powered devices through Power over Ethernet. The TPS2373-3 PD controller provides detection and classification while also powering up the LM51551-Q1 PWM controller through its advanced startup feature. This design takes in (...)
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CAD/CAE 符号

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