LMR54410 SIMPLE SWITCHER® 电源转换器 4.5V 至 36V、1A、同步降压数据手册

LMR544xx 是一款宽 VIN、易于使用的同步降压转换器，能够驱动高达 1A 和 0.6A 的负载电流。该器件具有 4V 至 36V 的宽输入范围，专为各种工业应用而设计，用于非稳压电源的电源调节。

LMR544xx 在 1.1MHz 开关频率下运行，以支持使用相对较小的电感器，从而优化设计尺寸。这些器件具有 PFM 版本，可在轻负载下实现高效率，FPWM 版本可在整个负载范围内实现恒定频率和小输出电压纹波。软启动和补偿电路在内部实现，这使得该器件可以使用最少的外部元件。
*附件：lmr54410.pdf

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。

特性

• 专为坚固耐用的工业应用而配置
  • 4V 至 36V 输入电压范围
  • 可承受高达 50V 的短路 VIN 瞬态
  • 0.6A/1A 连续输出电流
  • 60ns 最小导通时间
  • 1.1MHz 固定开关频率
  • –40°C 至 150°C 结温范围
  • 98% 最大占空比
  • 具有预偏置输出的单调启动
  • 带打嗝模式的短路保护
  • 精确启用
  • ±1% 容差电压基准
• 设计尺寸小，易于使用
  • 集成同步整流
  • 内部补偿，易于使用
  • SOT-23 封装
• 与 LMR14010A、LMR50410 和 TPS560430 引脚对引脚兼容
• 引脚对引脚兼容封装中的多种选项
  • PFM 和强制 PWM （FPWM） 选项

参数

方框图

概述

LMR54410是一款功能安全型、易于使用的同步降压转换器，适用于4V至45V的宽输入电压范围，提供0.6A/1A的连续输出电流。该转换器采用固定1.1MHz的开关频率，并具有多种保护功能，如短路保护、过流保护和热关断保护。LMR54410特别适用于工业应用，如PLC、DCS、智能仪表和通用宽输入电源供应。

主要特性

• ‌功能安全型设计‌：提供文档支持，帮助实现功能安全系统设计。
• ‌宽输入电压范围‌：支持4V至45V的输入电压，可承受高达50V的瞬态输入电压。
• ‌高效率‌：提供PFM和FPWM两种工作模式，根据负载情况自动调整，以实现高效率。
• ‌小尺寸封装‌：采用SOT-23封装，体积小，易于集成。
• ‌多种保护功能‌：包括过流保护、短路保护（带打嗝模式）、热关断保护等。
• ‌内部补偿‌：内置软启动和补偿电路，简化外部电路设计。

应用领域

• ‌主要家用电器‌
• ‌PLC、DCS和PAC‌
• ‌智能仪表‌
• ‌通用宽输入电源供应‌

功能描述

• ‌固定频率峰值电流模式控制‌：通过调整高侧开关的导通时间来控制占空比，从而维持稳定的输出电压。
• ‌PFM和FPWM模式‌：PFM模式在轻载时实现高效率，FPWM模式在全负载范围内提供低输出电压纹波和恒定开关频率。
• ‌软启动‌：内置软启动电路，避免上电时的过冲电流。
• ‌热关断‌：当结温超过设定阈值时，自动关断转换器，防止过热损坏。
• ‌短路保护‌：采用打嗝模式进行短路保护，防止持续短路损坏转换器。

电气特性

• ‌输入电压范围‌：4V至45V（瞬态可达50V）
• ‌输出电压范围‌：可调
• ‌输出电流‌：1A（LMR54410），0.6A（LMR54406）
• ‌开关频率‌：1.1MHz
• ‌结温范围‌：-40°C至150°C
• ‌最大占空比‌：98%

外部组件选择

• ‌电感‌：根据输出电流和期望的纹波电流选择合适的电感值。
• ‌输出电容‌：选择低ESR的陶瓷电容，以减小输出电压纹波。
• ‌输入电容‌：使用高质量的陶瓷电容作为旁路电容，稳定输入电压。
• ‌引导电容‌：连接在CB和SW引脚之间，为高侧MOSFET提供栅极驱动电压。

PCB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LMR54410，以减小寄生电感和电阻。
• ‌敏感信号隔离‌：将反馈电阻分压器靠近FB引脚，并避免与其他高噪声信号路径交叉。
• ‌散热设计‌：确保LMR54410周围有足够的散热空间，并通过热过孔连接到PCB的散热层。
• ‌旁路电容放置‌：将输入旁路电容紧靠近VIN和GND引脚，以减小高频噪声对转换器的影响。

总结

LMR54410是一款功能强大、易于使用的同步降压转换器，适用于宽输入电压范围的工业应用。其高效率、小尺寸封装和多种保护功能使其成为多种电源设计的理想选择。通过合理的外部组件选择和PCB布局设计，可以实现稳定、可靠的电源解决方案。