LM5164-Q1系列 具有超低 IQ 的 6V 至 100V 输入、1A 同步直流/直流降压转换器数据手册

LM5164-Q1 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。LM5164-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 系统的绝佳选择。
*附件：lm5164-q1.pdf

LM5164-Q1 具有集成的高压侧和低压侧功率 MOSFET，可提供高达 1A 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。LM5164-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。

LM5164-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

LM5164-Q1是一款专为汽车应用设计的100V输入、1A同步降压DC/DC转换器，具备超低静态电流（I_Q）特性。它适用于需要宽输入电压范围和高效率电源转换的场合，如48V轻度混合动力汽车ECU偏置电源、DC/DC转换器和HVAC压缩机等。

2. 主要特性

• ‌AEC-Q100认证‌：适用于汽车应用，温度等级为-40°C至+125°C。
• ‌宽输入电压范围‌：6V至100V，支持48V电池系统。
• ‌超低I_Q‌：无负载输入静态电流为10.5μA，关机静态电流为3μA。
• ‌高效率‌：优化的COT（恒定导通时间）控制架构，支持高达1MHz的可调开关频率。
• ‌高可靠性‌：具有峰值和谷值电流限制保护、输入欠压锁定（UVLO）和热关断保护。
• ‌集成度高‌：内置0.725Ω高侧NFET和0.34Ω低侧NFET同步整流器，无需外部肖特基二极管。

3. 应用场景

• ‌汽车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‌：提供近似恒定的开关频率和出色的负载及线路瞬态响应。
• ‌超低EMI设计‌：满足汽车应用对低电磁干扰的要求。
• ‌二极管仿真模式‌：在轻载下提高效率，减少开关损耗。
• ‌智能过流保护‌：周期性电流限制，确保在输出短路条件下的稳健保护。
• ‌热关断与自动恢复‌：防止过热，并在温度降低后自动恢复工作。

5. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：8引脚SO PowerPAD™封装，引脚间距为1.27mm。
• ‌封装尺寸‌：4.9mm x 6mm，适合高压应用。

6. 设计指南

• ‌外部组件选择‌：包括输入/输出电容、电感、反馈电阻等，需根据具体应用需求进行选择。
• ‌布局建议‌：提供详细的PCB布局指南，以最小化噪声和电磁干扰。
• ‌热设计‌：建议使用热通孔将暴露焊盘连接到PCB地平面，以提高散热性能。

7. 文档与支持

• ‌数据手册‌：提供详细的电气特性、功能描述、应用信息和设计指南。
• ‌设计工具‌：支持使用TI的WEBENCH® Power Designer进行自定义设计和优化。
• ‌技术支持‌：通过TI的E2E™在线社区获取技术支持和社区资源。