LM61440 3V 至 36V、4A、低噪声同步降压转换器数据手册

LM61440 是一款高性能 DC-DC 同步降压转换器。借助集成的高压侧和低压侧 MOSFET，可在 3.0 V 至 36 V 的宽输入范围内提供高达 4 A 的输出电流;可承受 42 V 电压，简化输入浪涌保护设计。LM61440 实现从 dropout 进行软恢复，从而消除输出上的过冲。

LM61440 专为实现最低 EMI 而设计。该器件集成了可调节的 SW 节点上升时间、具有低开关节点振铃的低 EMI VQFN-HR 封装，以及易于使用的优化引脚排列。开关频率可以在 200 kHz 和 2.2 MHz 之间设置或同步，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。
*附件：lm61440.pdf

自动模式可在轻负载下运行时实现频率折返，允许仅 7 μA（典型值）的空载电流消耗和高轻负载效率。PWM 和 PFM 模式之间的无缝转换，以及极低的 MOSFET 导通电阻和外部偏置输入，确保了整个负载范围内的出色效率。

特性

• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 针对超低 EMI 要求进行了优化
  • Hotrod™ 封装和并行输入路径最大限度地减少了开关节点振铃
  • 并行输入路径可较大限度地降低寄生电感
  • 可调 SW 节点上升时间
• 专为可靠和坚固的应用而设计
  • 支持 42V 瞬变
  • ±1% 总输出调节精度
  • V外可在 1 V 至 95% V 范围内调节在
  • 0.3V 压差，3A 负载（典型值）
• 所有负载下的高效功率转换
  • 13.5V 时空载电流为 7μA 在 、3.3 伏外
  • 1mA、13.5V 时 PFM 效率为 83% 在 、5 V外
  • 低 MOSFET 导通电阻
    • R DS_ON_HS = 41 mΩ（典型值）
    • R DS_ON_LS = 21 mΩ（典型值）
  • 用于提高效率的外部偏置选项
• 适用于可扩展的电源
  • 引脚兼容：
    • LM61440-Q1（36 V，4 A，可调 f 西 南部 )
    • LM61460（36 V，6 A，可调 f 西 南部 )

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌类型‌：高性能DC-DC同步降压转换器
• ‌输入电压范围‌：3V至36V，耐受42V瞬态电压
• ‌输出电流‌：最大4A
• ‌应用‌：USB Type-C、工业机器人CPU板、工业PC单板计算机、测试测量仪器等

2. 主要特性

• ‌功能安全‌：提供文档支持功能安全系统设计
• ‌低EMI设计‌：Hotrod™封装和并行输入路径减少开关节点振铃，可调SW节点上升时间
• ‌高效率‌：PWM和PFM模式无缝切换，轻载时自动进入PFM模式，提高轻载效率
• ‌宽输出电压范围‌：可调输出电压范围从1V到VIN的95%
• ‌高可靠性‌：支持42V瞬态电压，±1%总输出调节精度
• ‌热关断和过流保护‌：内置热关断和过流保护机制，确保器件安全

3. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：VQFN-HR（14）封装，4.00mm × 3.50mm体积

4. 功能框图

• 包含输入电压(VIN1, VIN2)、使能/同步(EN/SYNC)、反馈(FB)、地(AGND, PGND1, PGND2)、输出电压(SW)、自举(CBOOT)、内部LDO输出(VCC)等关键引脚
• 内部结构包括控制逻辑、软启动电路、时钟发生器、电流限制比较器、过压/欠压保护等

5. 关键功能描述

• ‌低EMI设计‌：通过优化封装和并行输入路径减少EMI
• ‌软启动与恢复‌：具有软启动功能，避免启动时的过冲电流，同时支持从掉电状态恢复
• ‌频率同步与调整‌：EN/SYNC引脚支持频率同步，RT引脚用于调整开关频率
• ‌PGOOD输出‌：提供功率好输出，指示输出电压是否在正常范围内
• ‌过热与过流保护‌：内置过热关断和过流保护机制，保护器件免受损坏

6. 应用与实现

• ‌典型应用电路‌：提供详细的应用电路图和设计步骤，包括输入输出电容选择、电感选择、自举电容和电阻选择等
• ‌布局指南‌：强调低寄生电感设计，输入输出电容和电感应靠近IC放置，以减少噪声干扰

7. 性能指标

• ‌电气特性‌：包括供电电流、关断电流、使能阈值、输出电压精度、负载调整率、效率等
• ‌热特性‌：提供热关断阈值和热滞后信息
• ‌系统特性‌：包括效率、输出电压跌落、软启动时间等关键系统性能指标

8. 支持资源

• ‌相关文档‌：包括数据手册、应用报告、评估板用户指南等
• ‌技术支持‌：TI E2E™支持论坛提供设计帮助
• ‌订购信息‌：提供不同封装和选项的可订购部件号

此总结涵盖了LM61440的主要特性和应用信息，适用于需要高性能、低EMI、高效率电源管理的应用场景。