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LM5170-Q1

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多相双向电流控制器

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多相双向电流控制器

LM5170-Q1

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产品详细信息

参数

Topology Boost, Buck Vin (Min) (V) 3 Vin (Max) (V) 85 Vout (Max) (V) 85 Vout (Min) (V) 6 Duty cycle (Max) (%) 99 Switching frequency (Min) (kHz) 50 Switching frequency (Max) (kHz) 500 Iq (Typ) (mA) 1 Features Adjustable Current Limit, Adjustable UVLO, Enable, Frequency Synchronization, Light Load Efficiency, Load Disconnect, Multiple Outputs, Phase Interleaving, Power Good, Synchronous Rectification, UVLO Adjustable Iout (Max) (A) 50 Operating temperature range (C) -40 to 150 Rating Automotive open-in-new 查找其它 降压/升压和负输出控制器（外部开关）

封装|引脚|尺寸

HTQFP (PHP) 48 81 mm² 9 x 9 open-in-new 查找其它 降压/升压和负输出控制器（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°C 至 +125°C 运行环境温度范围
    • 器件 HBM ESD 分类等级 2
    • 器件 CDM ESD 分类等级 C4B
  • 高压 (HV) 端口和低压 (LV) 端口的最高额定电压分别为 100V 和 65V
  • 1% 精密双向电流调节
  • 1% 精密通道电流监测
  • 5A 峰值半桥栅极驱动器
  • 可编程或自适应死区控制
  • 可选择与外部时钟同步的可编程振荡器频率
  • 独立通道使能控制输入
  • 模拟和数字通道电流控制输入
  • 可编程逐周期峰值电流限制
  • HV 和 LV 端口过压保护
  • 二极管仿真可防止负向电流
  • 可编程软启动定时器
  • 启动时执行 MOSFET 故障检测和断路器控制
  • 多相操作实现增相/减相

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描述

LM5170-Q1 控制器为汽车类 48V 和 12V 双电池系统的双通道双向转换器提供必要的高电压和精密元器件。该器件可按照 DIR 输入信号指定的方向调节高压和低压端口间的平均电流。电流调节水平可通过模拟或数字 PWM 输入以编程方式设定。

双通道差分电流感测传感器和专用通道电流监测计可实现 1% 的典型电流精度。稳定的 5A 半桥栅极驱动器能够驱动功率不低于 500W/通道的并联金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 开关。同步整流器的二极管仿真模式可避免出现负向电流，但也支持通过非连续操作模式提升轻载效率。多用途保护 功能 包括逐周期电流限制、HV 和 LV 端口过压保护、MOSFET 故障检测和过热保护。

创新型平均电流模式控制机制维持恒定回路增益，允许使用单一 R-C 网络补偿升压和降压转换。振荡器频率最高可调节至 500kHz，能够与外部时钟同步。连接两个 LM5170-Q1 控制器执行三相或四相操作，或者将多个控制器与相移时钟同步来实现相位更多的操作，进而实现多相并行操作。UVLO 引脚的低电平状态可禁用处于低电流关断模式下的 LM5170-Q1。

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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 日期
* 数据表 LM5170-Q1 多相双向电流控制器 数据表 (Rev. B) 下载最新的英文版本 (Rev.C) 2019年 10月 30日
功能安全信息 LM5170-Q1 Functional Safety, FIT Rate, and Failure Mode Distribution 2020年 5月 22日
应用手册 Why use PSR‐flyback isolated converters in dual‐battery mHEV systems 2020年 3月 19日
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白皮书 Bridging 12V and 48V in dual-battery automotive systems 2018年 10月 18日
技术文章 Achieving highly accurate full-scale charge and discharge current control for high-cell Li-ion battery-formation testing 2018年 8月 13日
技术文章 How to charge and discharge battery test equipment 2018年 4月 11日
用户指南 LM5170-Q1 EVM User's Guide 2016年 12月 5日

设计与开发

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硬件开发

评估板 下载
199
说明
LM5170EVM-BIDIR 是一款高性能双相双向转换器，非常适用于 48V-12V 双电池系统应用。  此双相在 180 度交错操作中运行，它们均衡地共享高达 60A 的最大直流电流。  当 DIR 设置为“1”时，电源从 48V 端口流向 12V (...)
特性
  • 降压模式：48V 端口电压范围为 6V 至 75V；12V 端口电压调节至 14.5V
  • 升压模式：12V 端口电压范围为 3V 至 48V；48V 端口电压调节至 50.5V
  • 流入或流出 12V 端口的最大直流电流为 60A
  • 内置模拟电压环路控制，同时也可通过接口连接器接受 MCU 数字电压环路控制
  • 菊链多相能够实现 3、4、6、8 相交错操作，以支持更高的功率
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设计工具和仿真

仿真模型 下载
SNVMB14A.ZIP (154 KB) - PSpice Model
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SNVMB67.TSC (592 KB) - TINA-TI Reference Design
仿真模型 下载
SNVMB68.ZIP (132 KB) - TINA-TI Spice 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。

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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。 

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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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参考设计

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2460-W bidirectional boost converter reference design for automotive applications
PMP22396 — 此参考设计是一款适用于汽车应用的 2460W 双向升压转换器。该电路由标称 12V 电池供电，提供 48V 的输出电压（电流为 51.25A）。该设计使用两个每相开关频率为 200kHz 的两相同步双向控制器。48V 输出用于驱动电机。当负载电流反向且输出电压达 54V 时，滞后的方向控制可让负载电流返回至 12V 电池。当输出电压恢复为 48V 时，升压操作也恢复正常。提供的安装孔用于在 MOSFET 下方安装底部散热器。
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适用于 12V/48V 汽车系统的双向直流/直流转换器参考设计
TIDA-01168 — TIDA-01168 参考设计是一款四相、双向直流/直流转换器开发平台，适用于 12V/48V 汽车系统。此系统使用两个 LM5170-Q1 电流控制器和一个 TMS320F28027F 微控制器 (MCU) 进行功率级控制。LM5170-Q1 子系统使用平均电流反馈进行电流控制，而 (...)
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48-V / 25-A negative-to-positive synchronous buck-boost reference design for power amplifiers
PMP21943 — 此参考设计是一个适用于功率放大器应用的负到正同步降压/升压转换器。该电路由额定 -48V 系统电源供电，可在电流为 25A 时提供 +48V 的输出电压。该设计使用两个双同步升压控制器，以 150kHz 的开关频率进行四相操作。可通过可选跳线将输出电压调节至 +30V。还可通过可选跳线进行单相至四相操作。
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12-V / 100-A negative-to-positive synchronous buck-boost reference design for power amplifiers
PMP21867 — 此参考设计是一个适用于功率放大器应用的负到正同步降压/升压转换器。该电路由额定 -48V 系统电源供电，可提供 +12V 的输出电压（电流为 100A）。该设计使用两个双同步升压控制器，以 100kHz 的开关频率进行四相操作。可通过可选跳线将输出电压调节至 +14.5V。还可通过可选跳线进行单相至四相操作。
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适用于高电流应用的电池测试仪参考设计
TIDA-01040 — Li-Ion battery formation and electrical testing require accurate voltage and current control, usually to better than ±0.05% over the specified temperature range.  This reference design proposes a solution for high-current (up to 50 A) battery tester applications supporting input (bus (...)
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用于多相高精度 0.5 至 100A 电池化成的电池测试仪参考设计
TIDA-01041 — This reference design provides a multi-phase solution for a wide range of current battery test applications. Leveraging the dual phase buck/boost controller LM5170's daisy chain configuration gives the design the ability to achieve 100A charging/discharging rates. Utilizing high accuracy constant (...)
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适用于 50A、100A 和 200A 应用的模块化电池测试仪参考设计
TIDA-01042 — 该参考设计提供了模块化电池测试解决方案，使用户能够使用一种设计在不同的电流水平下灵活地进行电池测试。该设计利用了 TIDA-01041 参考设计，通过提供两个可独立工作或并联的 100A 电池测试仪，将最大电流输出从 100A 提高至 200A。该设计说明了此解决方案的设计原理、器件选择和优化。
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1000W 双向 12V 至 12V 转换器参考设计
PMP15035 — This reference design is a dual-channel, bidirectional converter suitable for 12-V to 12-V, dual-battery system, automotive applications. This reference design has a wide input range (3 V to 40 V) and could give full load (1kW) in the input voltage from 9V to 18V by using two LM5170-Q1 controllers (...)
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适用于电池测试系统且电流精度为 0.05% 的 50A 电源参考设计
PMP15038 — 此参考设计引入了电池测试系统 (BTS) 中使用的大电流、高精度和双向电源解决方案。它包含一个 LM5170EVM-BIDIR 和一个信号控制板。LM5170EVM-BIDIR 是一个评估板，可展示双通道双向电流控制器 LM5170-Q1 的高性能。该信号控制板使用精密放大器进行构建，它与 LM5170EVM-BIDIR 配合运行以进一步提高电流精度。基准测试显示，电流精度优于满标量程的 0.05%。
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CAD/CAE 符号

封装 引脚 下载
HTQFP (PHP) 48 了解详情

订购与质量

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/FIT 估算
  • 材料成分
  • 认证摘要
  • 持续可靠性监测

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