LM5175系列 42V 宽输入电压 4 开关同步降压-升压控制器数据手册

LM5175 是一款同步四开关降压-升压直流/直流控制器，能够 调节输出电压等于、高于或低于输入电压。LM5175 可在 3.5 V 至 42 V（最大 60 V）的宽输入电压范围，支持各种 应用。

LM5175 在降压和升压工作模式下均采用电流模式控制，以实现 卓越的负载和线路调节。开关频率由外部电阻器编程 并且可以与外部 clock 信号同步。
*附件：LM5175 42V 宽 VIN 同步 4 开关降压-升压控制器数据表.pdf

该器件还具有可编程软启动功能并提供保护 特性包括逐周期电流限制、输入欠压锁定 （UVLO）、输出 过压保护 （OVP） 和热关断。此外，LM5175 还具有可选的 连续导通模式 （CCM） 或不连续导通模式 （DCM）作，可选平均值 输入或输出电流限制，可选扩频以降低峰值 EMI 和可选打嗝 持续过载情况下的模式保护。

特性

• 单电感器降压-升压控制器，用于升
  压/降压 DC/DC 转换
• 宽 V在范围：3.5 V 至 42 V，最大 60 V
• 柔性 V外范围：0.8 V 至 55 V
• V外短路保护
• 高效率 Buck-Boost 转换
• 可调开关频率
• 可选的频率同步和抖动
• 集成 2A MOSFET 栅极驱动器
• 逐周期电流限制和可选打嗝
• 任选的输入或输出平均电流限制
• 可编程输入 UVLO 和软启动
• 电源正常和输出过压保护
• 可选 CCM 或带脉冲跳跃的 DCM
• 采用 HTSSOP-28 和 QFN-28 封装

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌产品名称‌：LM5175 42V 宽 VIN 同步 4 开关降压-升压控制器
• ‌制造商‌：Texas Instruments
• ‌主要功能‌：LM5175 是一款能够调节输出电压在输入电压之上、之下或等于输入电压的同步四开关降压-升压 DC/DC 控制器，适用于宽输入电压范围（3.5V 至 42V，最大 60V）的多种应用。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：3.5V 至 42V（最大 60V）
• ‌灵活的输出电压范围‌：0.8V 至 55V
• ‌高效率降压-升压转换‌
• ‌可调开关频率‌
• ‌可选频率同步和抖动‌
• ‌集成的 2A MOSFET 门驱动‌
• ‌逐周期电流限制和可选打嗝模式‌
• ‌可选的输入或输出平均电流限制‌
• ‌可编程输入欠压锁定（UVLO）和软启动‌
• ‌电源良好和输出过压保护‌
• ‌ 可选的连续导通模式（CCM）或断续导通模式（DCM） ‌

3. 应用领域

• 汽车启停系统
• 备用电池和超级电容器充电
• 工业 PC 电源
• USB 电力传输
• LED 照明

4. 工作原理

• ‌工作模式‌：LM5175 在输入电压大于输出电压时以降压模式工作，在输入电压小于输出电压时以升压模式工作，在输入电压接近输出电压时采用专有的过渡降压或升压模式。
• ‌控制方案‌：基于谷值电流模式的降压控制和峰值电流模式的升压控制，提供稳定的输出电压和低纹波。

5. 功能模块

• ‌VCC 调节器和可选 BIAS 输入‌：为门驱动提供稳定的 7.5V 偏置电源，可选的 BIAS 输入可以提高效率。
• ‌使能/UVLO‌：具有欠压锁定和使能功能的双功能引脚，支持三种工作模式：关机、待机和操作。
• ‌软启动‌：通过连接到 SS 引脚的软启动电容器来编程软启动时间，以最小化启动时的浪涌电流和过冲。
• ‌过流保护‌：提供逐周期电流限制以保护免受过流和短路条件的影响，可选的打嗝模式故障保护。
• ‌平均输入/输出电流限制‌：通过额外的电流感应电阻器来限制输入或输出电流。
• ‌CCM/DCM 操作‌：通过 MODE 引脚选择 CCM 或 DCM 操作模式。
• ‌频率和同步‌：开关频率可通过外部电阻器编程，并可与外部时钟信号同步。
• ‌频率抖动‌：通过连接到 DITH 引脚的电容器启用频率抖动功能，以降低峰值 EMI。
• ‌ 输出过压保护（OVP） ‌：当反馈电压高于 0.8V 参考电压的 7.5%时，关闭门驱动。
• ‌ 电源良好（PGOOD） ‌：当 FB 引脚电压超出 0.8V 参考电压的 ±10%调节窗口时，PGOOD 输出被拉低。

6. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：HTSSOP-28 和 QFN-28
• ‌HTSSOP-28 尺寸‌：9.7mm x 4.4mm
• ‌QFN-28 尺寸‌：4.0mm x 5.0mm

7. 典型应用电路

• 提供了详细的典型应用电路图和设计步骤，包括频率设置、输出电压设置、电感选择、输出电容器和输入电容器选择、感应电阻器选择、斜率补偿、UVLO 设置、软启动电容器、抖动电容器、MOSFET 选择和频率补偿等。

8. 布局指南

• 提供了 PCB 布局指南，包括敏感信号和电源路径的分离、电源组件的放置、旁路电容器的放置、最小化 SW1 和 SW2 的环路面积、门驱动迹线和返回路径的布局、Kelvin 连接的使用等。