LM5010A 6-75V宽VIN，1A恒定导通时间非同步降压稳压器数据手册

LM5010Ax 降压开关稳压器是 LM5010 的增强版本，具有 输入工作范围扩展至最小 6V。LM5010Ax 具有 实现能够提供超过 1A 负载电流的低成本、高效率降压稳压器。 这款高压稳压器集成了 N 沟道降压开关，可用于 耐热性能增强型 10 引脚 WSON 和 14 引脚 HTSSOP 封装。恒定的导通时间调节 方案不需要环路补偿，从而实现快速的负载瞬态响应并简化 circuit implementation 的 Circuit 实现。工作频率保持恒定，线路和负载会发生变化 到输入电压和导通时间之间的反比关系。谷值电流限制 检测设置为 1.25 A。其他功能包括：VCC 欠压锁定、热 关断、栅极驱动欠压锁定和最大占空比限制器。
*附件：lm5010a.pdf

特性

• LM5010A-Q1 符合汽车
  应用要求
• AEC-Q100 符合以下标准：
  • 器件温度等级 1：–40°C 至 125°C
    环境工作温度范围
  • 器件温度等级 0：–40°C 至 150°C
    环境工作温度范围
  • 设备 HBM ESD 分类 2 级
  • 设备 CDM ESD 分类级别 C5
• 6V 至 75V 宽输入电压范围
• 谷值电流限制为 1.25 A
• 可编程开关频率高达 1 MHz
• 集成 80V N 沟道降压开关
• 集成高压偏置稳压器
• 无需环路补偿
• 超快瞬态响应
• 几乎恒定的工作频率，线路
  和负载变化
• 可调输出电压
• 2.5V、±2% 反馈基准
• 可编程软启动
• 热关断
• 外露导热垫可改善散热

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：LM5010A（工业级）和LM5010A-Q1（车规级，符合AEC-Q100标准）。
• ‌核心功能‌：集成6V至75V宽输入范围、1A输出能力的非同步降压开关稳压器，内置80V N沟道Buck开关。
• ‌关键特性‌：
  • 无需环路补偿，简化设计。
  • 可编程开关频率（最高1MHz）和软启动功能。
  • 谷值电流限制（1.25A典型值）、热关断保护。
  • 提供WSON-10和HTSSOP-14封装，带散热焊盘。

‌2. 主要参数‌

• ‌输入电压范围‌：6V–75V（车规级支持-40°C至150°C环境温度）。
• ‌输出电流‌：1A连续负载（峰值2A）。
• ‌反馈基准电压‌：2.5V ±2%。
• ‌效率‌：典型应用效率超过80%（具体取决于输入电压和负载）。

‌3. 应用场景‌

• ‌工业‌：电信二次侧稳压、非隔离电源。
• ‌汽车电子‌：车载信息娱乐系统、ECU供电。
• ‌其他‌：高输入电压的DC-DC转换需求。

‌4. 设计要点‌

• ‌控制架构‌：基于恒定导通时间（COT）控制，开关频率与输入电压成反比。
• ‌关键外围元件‌：
  • ‌电感选择‌：需满足连续导通模式（CCM）的最小电流要求（如100μH/1A设计）。
  • ‌输出电容‌：需保证FB引脚25mVp-p纹波（可通过ESR或附加电阻R3调整）。
  • ‌RON电阻‌：设定导通时间（如200kΩ对应约175kHz频率）。
• ‌低纹波配置‌：可选馈通电容（Cff）或纹波注入电路（RA/CA）优化输出噪声。

‌5. 保护机制‌

• ‌电流限制‌：谷值检测1.25A，可通过RCL电阻提升阈值。
• ‌热关断‌：结温175°C触发，20°C滞后恢复。
• ‌VCC欠压锁定‌：5.25V阈值，确保内部偏置稳定。

‌6. 封装与布局‌

• ‌推荐封装‌：HTSSOP-14（带散热焊盘）或WSON-10（紧凑型）。
• ‌PCB设计‌：
  • 减小功率回路面积（VIN-SW-L1路径）。
  • 散热焊盘需连接大面积地平面并增加过孔散热。

‌7. 典型应用电路‌

• ‌输入滤波‌：4.4μF陶瓷电容（C1）抑制瞬态噪声。
• ‌自举电路‌：0.022μF电容（C4）为Buck开关驱动供电。
• ‌软启动‌：0.022μF电容（C6）实现5ms启动延时。

‌注‌：完整设计需参考数据手册中的电气特性表、典型曲线及布局示例。车规级型号（LM5010A-Q1）额外通过HBM/CDM ESD认证（±2kV/±750V）。