LM5121系列 3-65V 宽 Vin，电流模式同步升压，带断开开关控制技术资料

LM5121 是一款同步升压控制器，旨在实现高效率、高功率 升压稳压器应用。控制方法基于峰值电流模式控制。当前 模式控制提供固有的线路前馈、逐周期电流 Loop 补偿的 Limiting 和 Easy 。

开关频率可编程高达 1 MHz。使用 两个稳健的 N 沟道 MOSFET 栅极驱动器，具有自适应死区时间控制。用户可选二极管 仿真模式支持不连续模式作，以提高轻负载时的效率 条件。
*附件：LM5121-Q1 具有断开开关控制功能的宽输入同步升压控制器数据表.pdf

LM5121 提供断开开关控制，可完全断开输出 在 output short 或 shutdown 情况下从 input。在启动序列期间，浪涌 电流受 Disconnection Switch 控制限制。

一个内部电荷泵允许高侧同步的 100% 占空比作 switch （旁路作）。其他功能包括热关断、频率同步、 打嗝模式电流限制和可调线路欠压锁定。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C
    环境工作温度范围
  • 器件 HBM ESD 分类 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C6
• 最大输入电压：65 V
• 最小输入电压：3.0 V（启动时为 4.5 V）
• 输出电压高达 100 V
• 旁通 （V 外 = V 在 ）作
• 1.2V 基准电压源，精度为 ±1.0%
• 自由运行/可同步，最高可达 1 MHz
• 峰值电流模式控制
• 稳健的集成 3A 栅极驱动器
• 自适应死区时间控制
• 可选的二极管仿真模式
• 可编程逐周期电流限值
• 可编程线路 UVLO
• 可编程软启动
• 热关断保护
• 低关断静态电流： 9 μA
• 可编程斜率补偿
• 可编程跳跃周期模式降低了
  待机功耗
• 支持外部 VCC 偏置电源选项
• 关机模式下的负载断开 （True
  Shutdown）
• 浪涌电流限制
• 打嗝模式短路/过载保护
• 断路器功能
• 能够进行输入瞬态抑制
• 能够反向电池保护
• 耐热性能增强型 20 引脚 HTSSOP 封装

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌产品名称‌：LM5121-Q1
• ‌类型‌：具有断开开关控制功能的宽输入同步升压控制器
• ‌应用领域‌：12V、24V和48V电源系统、汽车启停系统、高电流升压电源、电池供电系统

2. 主要特点

• ‌宽输入范围‌：输入电压最高可达65V，最低启动电压为4.5V
• ‌输出电压范围‌：最高可达100V，支持旁路模式（VOUT = VIN）
• ‌高效能‌：基于峰值电流模式控制，提供高达96%的效率
• ‌保护功能‌：包括过流保护、热关断、短路保护、反接电池保护等
• ‌断开开关控制‌：在输出短路或关机条件下完全断开输入与输出的连接
• ‌同步整流‌：内置3A集成栅极驱动器，支持同步整流
• ‌自适应死区时间控制‌：确保上下管不会同时导通
• ‌可编程功能‌：包括周期电流限制、重载保护、软启动等

3. 电气特性

• ‌工作温度范围‌：-40°C至+125°C
• ‌VCC工作电流‌：在VCC=8.3V时为3.55mA，VCC=12V时为4.58mA
• ‌开关频率‌：用户可编程，最高可达1MHz
• ‌软启动时间‌：根据输入电压和设定点变化
• ‌ UVLO（欠压锁定） ‌：具有双级UVLO电路，确保稳定工作

4. 功能描述

• ‌ UVLO（欠压锁定） ‌：当UVLO引脚电压低于0.4V时，控制器进入关机模式；当电压在0.4V至1.2V之间时，控制器进入待机模式；当电压高于1.2V时，控制器正常工作。
• ‌VCC高压调节器‌：提供7.6V的VCC偏置供电，支持高达65V的输入电压。
• ‌斜率补偿‌：通过外部电阻编程，防止占空比大于50%时的次谐波振荡。
• ‌断开开关控制‌：通过内部电荷泵控制断开开关，限制启动时的涌入电流，并提供电路断路器功能。
• ‌软启动‌：通过外部软启动电容实现，减少启动应力。
• ‌HO和LO驱动器‌：内置两个强大的N沟道MOSFET栅极驱动器，支持高达100%的占空比操作。

5. 应用信息

• ‌设计步骤‌：包括选择电感器、电流感应电阻器、输出和输入电容器等关键组件。
• ‌环路补偿‌：提供详细的环路补偿设计指南，确保系统稳定。
• ‌布局指南‌：建议最小化主开关环路的面积，以减少寄生电感和噪声。

6. 封装与订购信息

• ‌封装类型‌：20引脚HTSSOP封装
• ‌订购代码‌：包括LM5121MHX/NOPB等多种选项
• ‌环保与合规‌：符合RoHS要求，标记为绿色