LM3102-Q1系列 同步 1MHz 2.5A 降压稳压器数据手册

LM3102-Q1 同步整流降压转换器具有实现高效且经济高效的降压稳压器所需的所有功能。该器件可为输出电压低至 0.8 V 的负载提供 2.5 A 的电流。双 N 通道同步 MOSFET 开关允许低元件数量，从而降低复杂性并最大限度地减小电路板尺寸。

与大多数其他 COT 稳压器不同，LM3102-Q1 不依赖输出电容器 ESR 来实现稳定性，并且设计为与陶瓷和其他极低 ESR 输出电容器配合使用。该器件无需环路补偿，可实现快速负载瞬态响应和简单的电路实现。由于输入电压和导通时间之间的反比关系，工作频率几乎保持恒定，因此线路变化。工作频率可从外部编程，最高可达 1 MHz。保护功能包括 V抄送欠压闭锁 （UVLO）、输出过压保护、热关断和栅极驱动 UVLO。LM3102-Q1 采用热增强型 20 引脚 HTSSOP 封装。
*附件：lm3102-q1.pdf

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，T一个
• 组件数量少，解决方案尺寸小
• 与陶瓷和其他低 ESR 电容器配合使用时保持稳定
• 无需环路补偿
• 通过 DCM作在轻负载下实现高效率
• Prebias 启动
• 超快瞬态响应
• 可编程软启动
• 高达 1MHz 的可编程开关频率
• 谷值电流限制
• 输出过压保护
• 精密内部基准，可实现低至 0.8 V 的可调输出电压
• 热关断
• 主要规格
  • 输入电压范围 4.5 V 至 42 V
  • 2.5A 输出电流
  • 0.8 V、±1.5% 基准电压
  • 集成双通道 N 沟道主 MOSFET 和同步 MOSFET
  • 耐热性能增强型 20 引脚 HTSSOP 封装

参数

方框图

一、产品概述

LM3102-Q1是一款专为汽车应用设计的同步降压电压调节器，符合AEC-Q100标准，适用于-40°C至+125°C的工作温度范围。该器件集成了双N沟道主MOSFET和同步MOSFET，能够提供高达2.5A的输出电流，并具有高效的电压转换能力。

二、关键特性

• ‌高效率‌：采用恒定导通时间（COT）控制方案，无需环路补偿，实现快速负载瞬态响应。
• ‌宽输入电压范围‌：支持4.5V至42V的输入电压，适用于汽车12V和24V系统。
• ‌小尺寸解决方案‌：集成度高，外部元件少，适合空间受限的应用。
• ‌稳定性‌：无需输出电容ESR即可稳定工作，适用于陶瓷电容等低ESR电容。
• ‌保护功能‌：包括过压保护、热关断、VCC欠压锁定（UVLO）和门极驱动UVLO等。
• ‌可编程功能‌：支持软启动、可编程开关频率（最高1MHz）和电流限制等功能。

三、引脚功能

• ‌VIN‌：电源输入。
• ‌BST‌：自举电容连接端。
• ‌AGND‌：模拟地。
• ‌SS‌：软启动引脚。
• ‌GND‌：地。
• ‌FB‌：反馈引脚，用于输出电压调节。
• ‌EN‌：使能引脚，低电平有效。
• ‌RON‌：导通时间控制引脚。
• ‌VCC‌：启动调节器输出，为内部电路供电。
• ‌PGND‌：功率地。
• ‌SW‌：开关节点。

四、工作原理

LM3102-Q1采用COT控制方案，通过比较反馈电压与内部0.8V参考电压来调节主MOSFET的导通时间。当FB引脚电压低于参考电压时，主MOSFET导通固定时间，随后关闭，直到下一个周期再次导通。通过调节RON引脚的电阻值，可以设定不同的开关频率。在轻载条件下，LM3102-Q1自动进入断续导通模式（DCM），以提高效率。

五、应用与实现

• ‌典型应用‌：包括汽车电子、照明、信息娱乐和遥测等领域。
• ‌设计步骤‌：包括选择分压电阻以设定输出电压、选择软启动电容以设定启动时间、选择输入输出电容以及设定开关频率等。
• ‌布局考虑‌：为了优化性能，需要遵循特定的布局指南，如最小化电流环路面积、将关键元件靠近LM3102-Q1放置等。

六、保护特性

• ‌过压保护‌：当FB引脚电压超过0.92V时，立即终止导通时间，防止输出电压过高。
• ‌热关断‌：当结温超过165°C时，LM3102-Q1进入低功耗复位状态，关闭主MOSFET和导通定时器，以保护器件免受损坏。
• ‌VCC欠压锁定‌：当VCC电压低于3.75V时，禁止主MOSFET导通，防止器件在不稳定供电条件下工作。

七、封装与订购信息

LM3102-Q1采用20引脚热增强型HTSSOP封装，具体封装尺寸和订购信息请参考数据手册中的封装选项附录。