Texas Instruments LMR38025/LMR38025-Q1同步降压转换器设计用于 在宽输入电压范围内进行调节，最大限度地减少外部浪涌抑制元件的使用。该转换器的工作输入电压范围为4.2V至80V，最大占空比为97%，并具有可降低峰值辐射的扩频选项。LMR38025/LMR38025-Q1降压转换器可提供高达2.5A的连续输出电流、200kHz至2.2MHz的可调开关频率以及超低40µA的工作静态电流。该转换器具有一个高压使能引脚，可通过将其连接到宽输入电源电压或在启动和关机时进行精确的UVLO控制来促进器件的工作。LMR38025/LMR38025-Q1降压转换器具有电源正常标志功能，内置滤波器和延时器。这种电源良好标志功能可正确显示系统状态，无需外部监控器。

数据手册：*附件：Texas Instruments LMR38025，LMR38025-Q1同步降压转换器数据手册.pdf

LMR38025/LMR38025-Q1降压转换器还具有逐周期电流限制、打嗝模式短路保护以及功率耗散过大时的热关断功能。典型应用包括汽车逆变器和电机控制、汽车DC/DC转换器、汽车电池管理系统以及汽车48V轻度混合动力ECU偏置电源。LMR38025-Q1是AEC-Q100 1级汽车级，符合汽车应用要求。

特性

• 为苛刻的汽车应用而配置
  • 4.2V 到 80V 的输入电压范围
  • 2.5A 的可持续输出电流
  • 40µA超低工作静态电流
  • 200kHz至2.2MHz的可调开关频率范围
  • 与外部时钟频率同步
  • 97%最大占空比
  • 支持具有预偏置输出的启动事件
  • 在整个温度范围内具有±1.5%的参考电压容差
  • 精密使能
  • 集成补偿网络易于使用，可实现低BOM数量
  • 集成式同步整流
  • 12引脚WSON可湿性侧翼，PowerPAD™集成电路封装
  • PFM或强制PWM (FPWM) 选项
• 支持功能安全：
  • 可提供文档，协助功能安全系统设计
• 经过优化满足低EMI要求：
  • 扩频选项可降低峰值发射
  • 低封装寄生效应，有助于符合CIPR25 5类标准
• 可提供文档，协助功能安全系统设计

功能框图

LMR38025同步降压转换器深度解析与应用指南

一、核心特性与设计架构

1.1 工业级宽电压输入解决方案

• ‌关键参数‌：

  参数	规格
  输入电压范围	4.2V-80V（工业标准）
  输出电流能力	2.5A连续输出
  静态电流	40μA（PFM模式）
  开关频率范围	200kHz-2.2MHz可编程
  转换效率	峰值效率>97%
  工作温度	-40°C至+150°C

• ‌封装技术‌：

  • 12引脚WSON封装（3mm×3mm）
  • PowerPAD™散热焊盘设计
  • 支持自动光学检测（AOI）的润湿侧翼

1.2 先进控制技术

• 峰值电流模式控制架构
• 双工作模式可选：
  • ‌PFM模式‌：轻载时自动切换，提升效率
  • ‌FPWM模式‌：全负载范围固定频率，降低纹波
• 集成伪随机扩频功能（仅S版本）
• 支持外部时钟同步（300kHz-2.1MHz）

二、典型应用设计

2.1 工业电源方案（24V输入/5V输出）

• ‌关键器件选型‌：
  • 电感：15μH（饱和电流>4A）
  • 输入电容：4.7μF+100nF陶瓷电容
  • 输出电容：3×22μF陶瓷电容
  • bootstrap电容：100nF/16V
• ‌效率优化‌：| 负载电流 | 效率（24V输入） |
  | ---------- | ----------------- |
  | 10mA | 85% |
  | 1A | 94% |
  | 2.5A | 92% |

2.2 汽车电子应用（LMR38025-Q1）

• ISO 7637-2瞬态兼容设计：
  • 输入TVS二极管（SMBJ36A）
  • π型滤波器（10μH+2×47μF）
  • 扩频功能使能降低EMI

三、PCB布局指南

3.1 电流回路设计

1. ‌功率回路‌：
   • VIN电容→HS FET→电感→VOUT电容
   • 回路面积<30mm²
   • 线宽≥1mm（2oz铜厚）
2. ‌信号走线‌：
   • FB分压电阻靠近IC引脚
   • RT走线远离SW节点
   • PG信号添加10kΩ上拉电阻

3.2 热设计要点

• 散热焊盘连接：
  • 使用9×0.3mm过孔阵列
  • 底层铜面积≥100mm²
• 关键器件间距：
  • 输入电容距VIN引脚<2mm
  • 电感距SW引脚<3mm

四、故障诊断与调试

4.1 常见问题处理

现象	排查要点
无输出	检查EN电压、VIN UVLO
输出振荡	验证电感饱和电流、输出电容ESR
过热保护	测量负载电流、检查散热设计

4.2 测试波形分析

• ‌启动特性‌：
  • 软启动时间：4.2ms（典型值）
  • 输出电压过冲<5%
• ‌瞬态响应‌：
  • 2A阶跃负载下恢复时间<200μs
  • 输出电压偏差<±3%

‌设计注意事项‌：禁止将评估板直接用于终端产品，高压应用时需确保满足安规间距要求（如IEC 60950）。