LMR38010 SIMPLE SWITCHER® 80V、1.0A、2.2MHz 降压转换器数据手册

LMR38010 同步降压转换器设计用于在较宽的输入电压范围内进行调节，从而最大限度地减少了对外部浪涌抑制元件的需求。该LMR38010可在低至 4.2 V 的输入电压骤降期间工作，必要时以接近 100% 的占空比工作，使该器件成为宽输入工业应用和 MHEV/EV 系统的绝佳选择。
*附件：lmr38010.pdf

LMR38010 使用精密使能技术，通过直接连接宽输入电压或精确控制器件的启动和关断来提供灵活性。电源就绪标志具有内置滤波和延迟功能，可真实指示系统状态，无需外部监控器。该器件采用伪随机扩频技术，可实现最低的 EMI，开关频率可配置为 200 kHz 至 2.2 MHz 之间，以避免噪声敏感频段。此外，可以选择频率以提高低工作频率下的效率，或在高工作频率下选择更小的解决方案尺寸。

该器件具有内置保护功能，例如逐周期电流限制、打嗝模式短路保护和在功率耗散过大的情况下进行热关断。LMR38010采用 8 引脚 HSOIC PowerPAD 集成电路封装。

特性

• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 专为坚固耐用的工业应用而配置
  • 4.2V 至 80V 输入电压范围
  • 1A 连续输出电流
  • 40μA 超低工作静态电流

  • VIN 和 GND 引脚之间的距离为 1.5mm

  • 200kHz 至 2.2MHz 可调开关频率
  • 与外部时钟的频率同步
  • 用于降低 EMI 的扩频选项
  • 97% 最大占空比
  • 支持使用预偏置输出启动
  • 室温下 ±1.0% 容差电压基准
  • 精确启用
  • 易于使用的设备，带有集成补偿网络，可实现低 BOM 计数
  • 集成同步整流
  • 采用 PowerPAD™ 集成电路封装的 8 引脚 HSOIC
  • PFM 和强制 PWM （FPWM） 选项
  • 提供 2-A、LMR38020

参数

方框图

概述

LMR38010是一款宽输入电压范围（4.2V至80V）、1A输出的同步降压（Buck）DC-DC转换器，具有超低的40μA静态电流和高效的能量转换能力。该转换器专为苛刻的工业应用设计，提供多种保护功能，如过流保护、热关断和短路保护。

主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：支持4.2V至80V的输入电压，适用于多种工业应用。
• ‌低静态电流‌：仅40μA的静态电流，有助于延长电池寿命。
• ‌高效率‌：最大效率可达97%，降低能耗。
• ‌多种工作模式‌：支持脉冲频率调制（PFM）和强制脉冲宽度调制（FPWM）模式，以适应不同负载条件。
• ‌同步整流‌：集成同步整流器，提高转换效率。
• ‌保护功能‌：包括过流保护、热关断和短路保护，确保系统稳定运行。

应用领域

• 工业运输
• 无线基础设施和网络
• 电源分配
• 工厂自动化和控制

功能特点

• ‌高精度电压参考‌：提供±1.0%精度的电压参考，确保输出电压稳定。
• ‌软启动功能‌：防止启动时产生大的输入电流冲击。
• ‌电源良好（Power Good）标志‌：提供电源状态指示，便于系统监控。
• ‌频率同步‌：支持外部时钟同步，减少EMI干扰。
• ‌扩展频谱选项‌：降低EMI辐射，提高系统电磁兼容性。

电气特性

• ‌输出电压范围‌：可调，根据应用需求设置。
• ‌开关频率范围‌：200kHz至2.2MHz，可调。
• ‌最大占空比‌：97%，支持高输入电压到低输出电压的转换。
• ‌热关断温度‌：163°C，保护芯片免受过热损坏。

外部组件

• ‌电感‌：根据设计需求选择合适的电感值，以优化性能和尺寸。
• ‌输出电容‌：选择合适的电容值和类型，以减小输出电压纹波和满足负载瞬态响应要求。
• ‌输入电容‌：至少需要一个4.7μF的陶瓷电容，以提供稳定的输入电压和减小纹波。
• ‌自举电容‌：为高端MOSFET提供门极驱动电压。

布局指南

• ‌最小化电流环路‌：将输入电容、电感和输出电容尽量靠近LMR38010，以减小寄生电感和电阻。
• ‌关键信号走线‌：将反馈（FB）引脚、使能（EN）引脚和电源良好（PG）引脚的走线远离高噪声区域，以避免干扰。
• ‌散热设计‌：确保转换器的热路径畅通，通过PCB设计和热连接来优化热耗散。

热管理

• ‌热关断保护‌：当结温超过阈值时，自动关闭转换器以防止过热损坏。
• ‌散热优化‌：通过PCB布局和热连接设计来优化散热性能，确保转换器在恶劣环境下的稳定运行。

文档和支持

• 提供详细的数据手册和应用指南，帮助用户进行设计和调试。
• 支持WEBENCH® Power Designer工具，方便用户进行自定义电源设计。

总结

LMR38010是一款功能强大、易于使用的同步降压DC-DC转换器，适用于宽输入电压范围的工业应用。其低功耗、高效率、多种保护功能和灵活的开关频率使其成为许多工业设计的理想选择。通过合理的外部组件选择和PCB布局设计，可以实现高性能、高可靠性和易于使用的电源解决方案。