LM5163-Q1系列 具有超低 IQ 的汽车类 6V 至 100V 输入、0.5A 同步降压直流/直流转换器数据手册

LM5163-Q1 同步降压转换器可在较宽的输入电压范围内进行调节，从而最大限度地减少对外部浪涌抑制元件的需求。50ns 的最小可控导通时间有助于实现较大的降压转换比，从而实现从 48V 标称输入到低压轨的直接降压，从而降低了系统复杂性和解决方案成本。LM5163-Q1 可在低至 6V 的输入电压骤降期间运行，并在需要时以接近 100% 的占空比运行，使该器件成为高性能 48V 电池汽车应用和 MHEV/EV 系统的理想选择。
*附件：lm5163-q1.pdf

LM5163-Q1 集成了高侧和低侧功率 MOSFET，可提供高达 0.5A 的输出电流。恒定导通时间 （COT） 控制架构提供几乎恒定的开关频率，并具有出色的负载和线路瞬态响应。LM5163-Q1 的其他特性包括可实现高轻载效率的超低 IQ 和二极管仿真模式作、创新的峰值和谷值过流保护、集成 VCC 偏置电源和自举二极管、精密使能和输入 UVLO 以及具有自动恢复功能的热关断保护。漏极开路 PGOOD 指示器提供排序、故障报告和输出电压监控。

LM5163-Q1 符合汽车 AEC-Q100 1 级标准，并采用 8 引脚 SO PowerPAD™ 封装。该器件的 1.27mm 引脚间距为高电压应用提供了足够的间距。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 器件温度等级 1：–40°C 至 +125°C，环境温度范围
• 专为可靠和坚固的应用而设计
  • 6V 至 100V 的宽输入电压范围
  • 结温范围：–40°C 至 +150°C
  • 固定 3ms 内部软启动定时器
  • 峰值和谷值限流保护
  • 输入 UVLO 和热关断保护
• 针对超低 EMI 要求进行了优化
• 适用于可扩展的汽车电源
  • 50ns 的低最小导通和关断时间
  • 可调开关频率高达 1MHz
  • 二极管仿真可实现高轻负载效率
  • 10.5μA 空载输入静态电流
  • 3μA 关断静态电流
• 集成可减小设计尺寸和成本
  • COT 模式控制架构
  • 集成 0.725Ω NFET 降压开关
  • 集成 0.34Ω NFET 同步整流器，无需外部肖特基二极管
  • 1.2V 内部电压基准
  • 无环路补偿元件
  • 内部 VCC 偏置稳压器和引导二极管

参数

方框图

1. 产品概述

LM5163-Q1是一款专为汽车应用设计的同步降压DC/DC转换器，具有100V的宽输入电压范围和0.5A的输出电流能力。该转换器采用AEC-Q100认证，适用于高性能48V电池汽车应用和混合动力/电动汽车（MHEV/EV）系统。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：支持6V至100V的输入电压，适用于多种汽车电源系统。
• ‌高效率‌：集成高侧和低侧功率MOSFET，采用常通时间（COT）控制架构，实现高效率转换。
• ‌低静态电流‌：无负载时输入静态电流仅为10.5μA，关机模式下静态电流为3μA，有助于延长电池寿命。
• ‌保护功能‌：包括过流保护、输入欠压锁定（UVLO）和热关断保护，确保系统安全可靠。
• ‌易于使用‌：无需环路补偿组件，集成VCC偏置调节器和自举二极管，简化设计。
• ‌可扩展性‌：支持可调的开关频率高达1MHz，适用于多种汽车电源需求。

3. 应用场景

• ‌48V轻度混合动力ECU偏置电源‌
• ‌汽车DC/DC转换器‌
• ‌汽车HVAC压缩机和PTC加热器‌

4. 功能描述

• ‌COT控制架构‌：提供近乎恒定的开关频率，具有优异的负载和线路瞬态响应。
• ‌二极管仿真模式‌：在轻载条件下提高效率，减少开关损耗。
• ‌精确使能和UVLO‌：通过EN/UVLO引脚实现精确的使能控制和输入欠压保护。
• ‌电源良好（PGOOD）指示‌：提供开漏输出，用于启动顺序控制、故障报告和输出电压监控。
• ‌热保护‌：内置热关断保护，防止过热损坏，并具有自动恢复功能。

5. 设计指南

• ‌输出电压编程‌：通过调整反馈电阻分压器来设置所需的输出电压。
• ‌外部组件选择‌：提供详细的电感、电容和电阻选择指南，确保稳定性和效率。
• ‌PCB布局与布线‌：推荐布局和布线实践，以最小化电磁干扰（EMI）并提高热性能。

6. 文档与支持

• ‌数据手册‌：包含完整的电气特性、功能描述、应用信息和设计指南。
• ‌WEBENCH® Power Designer‌：TI提供的在线工具，用于快速设计和优化电源系统。
• ‌技术支持‌：通过TI E2E™在线社区获取技术支持和设计帮助。