LM68680-Q1 汽车级 65V、8A 低 EMI 同步转换器数据手册

LM686x0-Q1 是一系列可堆叠的汽车降压转换器，专为实现高效率、高功率密度和超低电磁干扰 （EMI） 而设计。这些转换器可在 3V 至 70V 的宽输入电压范围内工作，简化了输入浪涌保护设计。

通过最小化的环路电感、内部旁路电容器、引脚可选的 SW 节点转换速率控制和双随机扩频 （DRSS） 实现低 EMI作。
*附件：lm68680-q1.pdf

具有 36ns 最小导通时间的电流模式控制架构可在高频下实现高转换比、轻松的环路补偿、快速瞬态响应以及出色的负载和线路调节。最多可将两个转换器设置为交错模式（并联输出），具有精确的均流功能，可支持高达 16A 的输出电流。

LM686x0-Q1 降压转换器专门用于功能安全相关应用。一系列安全功能，包括启动时的 ABIST、冗余和快速 VOUT 监控器、反馈路径故障检测、冗余温度传感器、热关断和电流限制，可显著降低残余故障时间 （FIT）。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，TA
• 符合功能安全标准
  • 专为功能安全应用而开发
  • 提供有助于规划 ISO 26262 系统设计的文档
  • 系统能力高达 ASIL D
  • 硬件功能高达 ASIL C
  • 启动时内置模拟自检
  • 冗余和快速 （0.35μs） VOUT 监视器
  • 出色的引脚 FMEA 和引脚间距
• 宽输入电压范围：3V 至 70V
• 1% 精度，VOUT 范围为 0.8V 至 60V
• 针对低 EMI 要求进行了优化
  • 有助于符合 CISPR 25 5 类标准
  • 引脚可配置的双随机扩频和转换速率控制可降低峰值辐射
  • 增强型 HotRod™ QFN 封装，具有对称引脚排列
  • 开关频率从 300kHz 到 2.2MHz
  • 引脚可配置的 AUTO 或 FPWM作
• 低最小导通时间：36ns（典型值）
  • 在 2.1MHz 时实现 36V 至 3.3V 转换
• 高效电源转换

  • 95% 峰值效率，12VIN 至 5VOUT，400kHz

  • 空载输入电流：3.5μA
• 高功率密度
  • 内部补偿、OCP 和 TSD
  • 4.5 毫米 × 4.5 毫米 eQFN-26，带可湿性侧面
  • ΘJA = 18°C/W （电压）
• VIN 到 PGND 引脚间隙：1.1mm

参数

方框图

1. 产品概述

LM68680-Q1 是一款专为汽车安全相关应用设计的降压转换器，具备宽输入电压范围（3V 至 70V）、高功率密度和低电磁干扰（EMI）特性。该转换器符合AEC-Q100标准，适用于高级驾驶辅助系统（ADAS）、汽车信息娱乐系统和混合动力/电动汽车动力总成系统等应用。

2. 主要特性

• ‌功能安全‌：符合ISO 26262标准，硬件能力达ASIL C，系统能力达ASIL D。
• ‌宽输入电压范围‌：支持3V至70V的输入电压，简化输入浪涌保护设计。
• ‌高精度输出‌：输出电压精度达1%，范围从0.8V至60V。
• ‌低EMI设计‌：通过最小化环路电感、内部旁路电容、引脚可选的SW节点斜率控制和双随机扩频（DRSS）技术实现低EMI。
• ‌高转换效率‌：峰值效率超过95%（12VIN至5VOUT，400kHz）。
• ‌快速瞬态响应‌：采用电流模式控制架构，最小导通时间为36ns，支持高频下的高转换比。
• ‌高功率密度‌：4.5mm x 4.5mm eQFN-26封装，热阻低至18°C/W（EVM）。

3. 应用领域

• 高级驾驶辅助系统（ADAS）。
• 汽车信息娱乐和仪表板系统。
• 混合动力、电动和动力总成系统。

4. 安全特性

• ‌ ABIST（模拟内置自测试） ‌：启动时自动进行，确保转换器功能正常。
• ‌冗余和快速VOUT监控‌：提供快速故障检测机制。
• ‌反馈路径失效检测‌：增强系统的可靠性。
• ‌冗余温度传感器‌：实时监测温度，防止过热。
• ‌热关断和电流限制‌：防止过载和短路情况。

5. 封装与热管理

• ‌封装类型‌：增强型HotRod™ QFN封装，具有对称引脚布局。
• ‌热管理‌：内部补偿、过流保护（OCP）和热关断（TSD）功能，确保在高功率密度下的可靠运行。
• ‌引脚间距‌：优化的引脚间距和FMEA，提高制造过程中的可靠性。

6. 文档与支持

• ‌相关文档‌：提供ISO 26262系统设计支持文档。
• ‌开发支持‌：包括ADAS传感器融合中心参考设计、汽车EMI和热优化同步降压转换器参考设计等。
• ‌技术支持‌：TI E2E支持论坛提供快速验证的答案和设计帮助。