LM3153 SIMPLE SWITCHER® 控制器，42V 同步降压技术资料

LM3151/2/3 SIMPLE SWITCHER ® 控制器是一款易于使用且简化的降压电源控制器，能够在典型应用中提供高达 12A 的输出电流。LM3151/2/3 在 6V-42V 的输入电压范围内运行，具有 3.3V 的固定输出电压，开关频率为 250kHz、500kHz 和 750kHz。synchronous architecture 提供了高效的设计。LM3151/2/3 控制器采用恒定导通时间 （COT） 架构和专有的仿真纹波模式 （ERM） 控制，允许使用低 ESR 输出电容器，从而减小整体解决方案尺寸和输出电压纹波。恒定导通时间 （COT） 调节架构可实现快速瞬态响应，无需环路补偿，从而减少了外部元件数量并降低了设计复杂性。
*附件：lm3153.pdf

热关断、欠压锁定、过压保护、短路保护、电流限制和输出电压预偏置启动等故障保护功能可实现可靠和稳健的解决方案。

LM3151/2/3 SIMPLE SWITCHER ® 概念使用最少数量的外部元件和 National 的 WEBENCH ® 在线设计工具提供易于使用的完整设计。WEBENCH 为设计过程的每个步骤提供设计支持，包括使用新 MOSFET 选择器进行外部组件计算、电气仿真、热仿真和用于原型设计的 Build-It 板等功能。

特性

• PowerWise ® 降压控制器
• 6V 至 42V 宽输入电压范围
• 3.3V 的固定输出电压
• 250 kHz/500 kHz/750 kHz 的固定开关频率
• 无需环路补偿
• 完全支持 WEBENCH ®
• 外部元件数量少
• 恒定导通时间控制
• 超快瞬态响应
• 使用低 ESR 电容器时保持稳定
• 输出电压预偏置启动
• 谷值电流限制
• 可编程软启动
• 电信
• 联网设备
• 路由器
• 安全监控
• 功率模块

参数

方框图

一、产品概述

• ‌产品名称‌：LM3153 SIMPLE SWITCHER® 控制器
• ‌制造商‌：Texas Instruments
• ‌类型‌：高输入电压同步降压控制器
• ‌应用场景‌：电信、网络设备、路由器、安全监控等

二、主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：6V至42V
• ‌固定输出电压‌：3.3V（典型）
• ‌固定开关频率‌：250kHz、500kHz、750kHz
• ‌无需环路补偿‌：采用Constant On-Time（COT）架构和Emulated Ripple Mode（ERM）控制
• ‌超快瞬态响应‌：减少输出电压纹波
• ‌低外部元件数量‌：简化设计

三、功能描述

• ‌软启动‌：防止启动时的电流冲击
• ‌故障保护‌：包括过热保护、欠压锁定、过压保护、短路保护、电流限制等
• ‌预偏置启动‌：允许在输出电容有预充电的情况下正常启动
• ‌可编程软启动‌：通过外部电容设置软启动时间

四、引脚功能

• ‌VCC‌：供电电压引脚
• ‌VIN‌：输入电压引脚
• ‌EN‌：使能引脚，控制芯片开关
• ‌FB‌：反馈引脚，用于输出电压采样
• ‌SS‌：软启动引脚
• ‌HG‌：高侧门驱动输出
• ‌LG‌：低侧门驱动输出
• ‌SW‌：开关节点
• ‌BST‌：自举电容连接引脚
• ‌PGND‌：功率地
• ‌SGND‌：信号地
• ‌EP‌：暴露焊盘，用于散热

五、电气特性

• ‌启动电压‌：VCC为5.95V（典型）
• ‌输入电流‌：无开关时为3.6mA至5.2mA，关闭时为32μA至55μA
• ‌门驱动特性‌：HG和LG的拉/灌电流和电阻
• ‌软启动电流‌：5.9mA至9.5mA
• ‌过流保护阈值‌：175mV至225mV
• ‌热关断温度‌：165°C（典型）

六、封装信息

• ‌封装类型‌：HTSSOP-14
• ‌尺寸‌：3.9mm x 4.9mm x 1.2mm（最大高度）
• ‌引脚数‌：14
• ‌工作温度范围‌：-40°C至125°C

七、设计指南

• ‌电感选择‌：根据负载电流和电压微秒常数选择
• ‌输出电容‌：推荐使用低ESR陶瓷电容，并给出了最小和最大ESR计算公式
• ‌MOSFET选择‌：根据输入电压、负载电流和开关频率选择
• ‌输入电容‌：用于滤除输入电压纹波，并给出了计算公式
• ‌软启动电容‌：用于设置软启动时间，并给出了计算公式

八、PCB布局建议

• ‌功率元件布局‌：首先布局输入/输出电容、MOSFET和电感
• ‌开关节点‌：应尽可能小，避免成为天线产生耦合噪声
• ‌热管理‌：使用多层板并通过热焊盘散热