LM21305 3-18V、5A、电流模式同步降压稳压器，频率可调数据手册

LM21305 是一款功能齐全的 5A 同步降压 DC-DC 转换器，针对 方案尺寸、灵活性和高转换效率。高功率密度 LM21305 设计 通过高侧和低侧功率 MOSFET 的单片集成，可轻松实现高 开关频率、峰值电流模式控制和优化的热设计。效率 LM21305 在采用二极管仿真模式作的轻负载下实现最大，在重负载下 MOSFET 自适应栅极驱动器的优化设计，可最大限度地减少开关死区时间和体二极管 传导损失。
*附件：lm21305.pdf

该LM21305接受 3 V 至 18 V 的宽输入电压范围，适用于 与各种中间总线电压接口，包括 3.3V、5V 和 12V 电源轨。答 1.5% 基准电压和 70ns 高侧 MOSFET 最小可控导通时间使能输出电压 低至 0.598 V，具有出色的设定点精度。LM21305 提供 5 mm × 5 毫米^2^WQFN-28 热增强型封装，间距为 0.5 mm。

LM21305 提供灵活的系统配置和可编程开关频率 使用一个电阻器或通过外部时钟同步从 300 kHz 到 1.5 MHz 拍频敏感和多稳压器应用。片上偏置电源低压差 （LDO） 子稳压器无需外部偏置电源，简化了电路板布局。这 该器件还提供内部软启动功能，以限制浪涌电流并提供单调启动 能够进入无偏置和预偏置负载、集成引导二极管、逐周期电流 limiting 和 thermal shutdown 的 SET作。峰值电流模式控制，采用高增益误差放大器 在整个输入电压和负载电流范围内保持稳定性，实现出色的 线路和负载瞬态响应。

LM21305 具有内部输出过压保护 （OVP） 和过流功能 保护 （OCP） 电路，用于提高系统可靠性。集成开漏 PGOOD 指示灯提供输出电压监控、电源轨排序功能和故障 指示。其他功能包括具有自动恢复功能的热关断、低 PWM 最小值 用于可编程线路的导通时间、低关断静态电流和带迟滞的精密使能 欠压锁定 （UVLO）。

特性

• 高效同步 DC-DC 转换器：
  • 集成低电阻DSon功率 MOSFET
  • 宽输入电压范围：3 V 至 18 V
  • 负载电流高达 5 A
  • 开关频率：300 kHz 至 1.5 MHz
• 外部频率同步
• 精确的 0.598V 反馈电压基准
• 超快线路和负载瞬态响应：
  • 峰值电流模式控制
  • 内部斜率补偿
  • 高带宽误差放大器
• 超低停机静态电流
• 宽占空比工作范围：
  • T 最小 ：低 V 为 70 ns外
  • T OFF-MIN （最小） ： 高占空比为 50 ns
• 轻负载时的二极管仿真模式
• 集成偏置电源 LDO 子稳压器
• 内部软启动功能：
  • 单调启动至预偏置负载
• 具有迟滞的精密使能输入
• 漏极开路 PGOOD 指示器
• 内部输入欠压锁定 （UVLO）
• 逐周期过流保护
• 输出过压保护 （OVP）
• 具有迟滞的热关断保护
• 5mm × 5mm WQFN-28 PowerPAD™ 封装

参数

方框图

1. 产品概述

LM21305 是一款由德州仪器（Texas Instruments）生产的 3V 至 18V 输入电压范围、5A 输出电流的同步降压 DC-DC 转换器。它采用高集成度的设计，集成了低 RDS(on) 功率 MOSFET，适用于需要高效率、高功率密度和灵活配置的电源管理应用。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：3V 至 18V
• ‌高输出电流‌：连续输出电流高达 5A
• ‌可编程开关频率‌：300kHz 至 1.5MHz
• ‌高效率‌：采用同步整流和峰值电流模式控制，实现高效率
• ‌快速瞬态响应‌：内置斜率补偿，优化稳定性和瞬态响应
• ‌多种保护功能‌：包括过流保护、过压保护、欠压锁定和热关断等
• ‌小封装‌：5mm × 5mm WQFN-28 封装，热增强型设计

3. 应用领域

• DC-DC 转换器和 POL 模块
• DSP 和 FPGA 核心电压供电
• 电信基础设施
• 嵌入式计算、服务器和存储设备

4. 功能描述

• ‌同步整流‌：使用内部集成的高侧和低侧 MOSFET，减少整流损耗，提高效率。
• ‌峰值电流模式控制‌：具有快速的瞬态响应和内置斜率补偿，确保稳定性。
• ‌软启动‌：内置软启动功能，限制启动时的浪涌电流，保护输入电源和负载。
• ‌可编程开关频率‌：通过外部电阻或同步信号设置开关频率，满足不同应用需求。
• ‌多种保护机制‌：包括输出过压保护、过流保护、欠压锁定和热关断，提高系统可靠性。

5. 技术规格

• ‌最大输入电压‌：18V
• ‌输出电压范围‌：可编程，最低可达 0.598V
• ‌开关频率范围‌：300kHz 至 1.5MHz
• ‌转换效率‌：高达 95% 以上（视具体条件而定）
• ‌热关断阈值‌：约 160°C
• ‌封装尺寸‌：5mm × 5mm WQFN-28

6. 典型应用电路与设计指南

文档提供了详细的典型应用电路图，并指导用户如何选择外部元件（如电感、电容和电阻）以优化性能。同时，还提供了关于 PCB 布局、热设计和控制环路补偿的建议。