LM53600-Q1 汽车类 3.5V 至 36V、650mA 同步 2.1MHz 降压转换器数据手册

LM53600-Q1 和 LM53601-Q1 同步降压稳压器器件针对汽车应用进行了优化，提供 5 V、3.3 V 的输出电压或可调输出。LM53600-Q1 支持高达 650 mA 的负载电流，而 LM53601-Q1 支持高达 1000 mA 的负载电流。先进的高速电路使 LM53600-Q1 和 LM53601-Q1 器件能够以 2.1MHz 的固定频率从 18V 输入调节到 3.3V 输出。创新的架构使该器件能够从仅 3.8V 的输入电压调节 3.3V 输出。输入电压范围高达 36 V，瞬态容差高达 42 V，简化了输入浪涌保护设计。开漏复位输出具有滤波和延迟释放功能，可提供系统状态的真实指示。此功能无需额外的监控元件，从而节省了成本和电路板空间。PWM 和 PFM 模式之间的无缝转换以及仅 23 μA 的静态电流可确保在所有负载下实现高效率和出色的瞬态响应。只需很少的外部元件，即可生成紧凑的 PCB 布局。虽然 LM53600-Q1 和 LM53601-Q1 器件的额定值为 Q1，但在 –40°C 至 150°C 的结温范围内确保了电气特性。
*附件：lm53600-q1.pdf

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • 设备 HBM 分类 2 级
  • 器件 CDM 分类等级 C5
• –40°C 至 150°C 结温范围（可用）
• 宽工作输入电压：3.55 V 至 36 V（瞬态至 42 V）
• 提供扩频选项
• 2.1MHz 固定开关频率
• 低静态电流：23 μA
• 关断电流：1.8 μA
• 可调 3.3V 或 5V 输出
• 最大电流负载：LM53600-Q1 为 650 mA，LM53601-Q1 为 1000 mA
• 引脚可选的强制 PWM 模式
• 带滤波器和延迟释放的 RESET 输出
• 外部频率同步
• 内部补偿、软启动、电流限制和 UVLO
• 10 引脚、3mm × 3mm SON 封装，具有可湿性和非可湿性侧面

参数

方框图

产品概述

• 类型 ：36V 输入、0.65A/1A 输出的汽车级同步降压 DC/DC 转换器，采用 10 引脚 3mm×3mm WSON 封装，支持可湿性和非可湿性侧翼选项。
• 核心差异 ：
  • LM53600-Q1 ：最大负载电流 650mA。
  • LM53601-Q1 ：最大负载电流 1000mA。
• 关键技术 ：2.1MHz 固定开关频率，集成内部补偿、软启动、过流限制等功能，支持扩展频谱（Spread Spectrum）以降低 EMI。

主要特性

1. 汽车级认证
   • AEC-Q100 认证，温度等级 1（-40°C 至 125°C 环境工作温度），结温范围 - 40°C 至 150°C。
   • HBM ESD 等级 2，CDM ESD 等级 C5。
2. 电气参数
   • 输入电压范围：3.55V 至 36V（瞬态至 42V）。
   • 输出电压：可调、固定 3.3V 或 5V。
   • 低静态电流：23μA（工作），1.8μA（关断）。
   • 开关频率：固定 2.1MHz，支持外部时钟同步（SYNC/MODE 引脚）。
3. 保护功能
   • 逐周期过流限制（LM53600-Q1: 1.0-1.65A，LM53601-Q1: 1.5-2.1A）、打嗝模式过流保护。
   • 热关断（151-185°C 阈值，10°C 迟滞）、欠压锁定（UVLO）、输出过压 / 欠压保护。
4. 其他特性
   • RESET 输出（开漏结构，带滤波和延迟释放），可替代外部监控芯片。
   • 引脚可选强制 PWM 模式，支持轻载时自动模式（Auto Mode）与二极管仿真。

应用领域

• 汽车摄像头、驾驶员辅助系统（ADAS）、车身电子设备（如车载网络终端、机顶盒）。
• 需宽输入电压和高效电源转换的车载电子场景。

详细功能描述

1. 控制方案
   • 峰值电流模式控制，支持宽输入 / 输出电压范围，最小导通 / 关断时间分别为 50ns 和 90ns，实现 97% 最大占空比。
   • 轻载时自动进入脉冲跳跃模式（Auto Mode），降低开关频率以维持效率，无负载时仅消耗 23μA 电流。
2. RESET 功能
   • 监控输出电压，当电压超出 105%-92% 范围时拉低 RESET，具备延迟释放特性（4-8ms），支持低至 1.5V 输入电压下工作。
3. 扩展频谱（Spread Spectrum）
   • 可选工厂配置，±4% 频率扩展，降低 EMI 峰值，适用于 FM 频段干扰抑制。

规格参数

1. 绝对最大额定值
   • 输入电压 VIN：-0.3V 至 42V（瞬态≤100ms）。
   • 结温：-40°C 至 150°C，存储温度 - 40°C 至 150°C。
   • ESD 评级：HBM ±2000V，CDM ±750V。
2. 热特性
   • 结到环境热阻（RθJA）：46.2°C/W（WSON 封装）。
   • 结到板热阻（RθJB）：20.9°C/W。
3. 典型效率
   • 输入 13.5V，输出 5V/1A 时效率 85%；输出 3.3V/1A 时效率 80%。

应用设计与实现

1. 关键元件选型
   • 电感 ：固定输出（3.3V/5V）推荐 4.7μH，可调输出（>4.2V）推荐 6.8μH，饱和电流≥2A（LM53601-Q1）。
   • 输出电容 ：最小 10μF（X7R 陶瓷），高负载瞬态需求推荐 40μF。
   • 输入电容 ：高频滤波 0.1μF，储能 10μF（50V 额定值）。
2. 布局指南
   • 高频率输入电容（CIN_HF）靠近器件，SW 节点走线短且宽，接地平面连续，热焊盘通过过孔连接至地平面。

封装与订购信息

• 封装 ：10 引脚 WSON（DSX），尺寸 3mm×3mm，支持卷带（T&R）和管装（Tube）包装。
• 订购部件号示例 ：
  • LM536003QDSXRQ1（3.3V 固定输出，无扩展频谱，可湿性侧翼）。
  • LM53601MQDSXRQ1（可调输出，带扩展频谱，可湿性侧翼）。