Texas Instruments LM5185/LM5185-Q1初级侧调节（PSR）反激式控制器是一款100VIN DC/DC控制器，具有低IQ 和低EMI。该控制器配有PSR，在4.5V至100V的宽输入电压范围内具有高效率。LM5185-Q1反激式控制器高度集成，从而实现简单、可靠和高密度的设计，仅需一个变压器跨越隔离栅。边界导通模式（BCM）开关可实现紧凑的磁性设计以及优于±1.5%的负载和线路调节性能。LM5185/LM5185-Q1控制器包括一个集成式高电流MOSFET栅极驱动器，可将功率范围从小于1W扩展至大于50W。典型应用包括HVAC压缩机、室内加热器模块、用于工业和电信系统的通用隔离偏置电源轨以及通用IGBT、MOSFET、GaN和SiC栅极驱动器。

数据手册：

*附件：LM5185 数据表.pdf

*附件：LM5185-Q1 数据表.pdf

LM5185/LM5185-Q1控制器还具有内部固定或外部可编程软启动、可选外部VCC 、具有分流电流感应的峰值电流模式控制以及断续模式过载保护。该控制器采用14引脚5mm×4.4mm热增强型HTSSOP封装，引脚间距为0.65mm。LM5185-Q1器件符合AEC-Q100标准，适用于汽车应用。

特性

• 支持功能安全
  • 可提供文档，协助功能安全系统设计
• 4.5V至100V的宽输入电压范围
• 功率范围从小于1W扩展至大于50W
• 稳健的PSR反激式设计，适用于可靠耐用的应用
  • 稳定可靠的设计，只有一个变压器穿过隔离层
  • 总输出调节精度：±1.5%
  • 可选VOUT 温度补偿
  • 输入UVLO和热关断保护
  • 打嗝模式过流故障保护
  • 14引脚HTSSOP封装，HV-LV引脚间距为0.9mm
  • -40 °C至150 °C结温范围
• 集成减少了设计尺寸和成本
  • 无需光耦合器或变压器辅助绕组即可进行VOUT 稳压
  • 具有2A峰值灌电流和1A峰值拉电流的大电流功率MOSFET栅极驱动器
• 高效率和出色的工作IQ
  • 重负载情况下，可在边界导通模式（BCM）下实现准谐振开关
  • 外部VCC 选项可提高效率
  • 高轻负载效率，低I Q （使用外部VCC时，典型值为25µA）
  • 具有单输出和多输出实施方案
• 超低传导和辐射EMI签名
  • 软开关避免二极管反向恢复
  • 专为CISPR 25 EMI要求而设计

功能框图

原理图

LM5185 100V输入PSR反激式DC/DC控制器技术解析

一、核心特性与产品概述

LM5185是德州仪器(TI)推出的一款具有低静态电流和低EMI特性的100V输入电压范围反激式DC/DC控制器，主要特点包括：

‌关键电气参数‌：

• 超宽输入电压范围：4.5V至100V
• 输出功率范围：<1W至>50W
• 集成2A灌电流/1A拉电流MOSFET驱动器
• 静态电流低至25μA(使用外部VCC时)
• 工作结温范围：-40℃至+150℃

‌先进控制特性‌：

• 原边反馈(PSR)架构，无需光耦或辅助绕组
• 边界导通模式(BCM)与频率折返模式(FFM)自动切换
• ±1.5%的输出电压总调节精度
• 可选的输出电压温度补偿功能
• 集成软启动与可调UVLO

‌封装选项‌：

• 14引脚HTSSOP封装(PWP)
• 封装尺寸：5.00mm×4.40mm
• 0.65mm引脚间距
• 0.9mm高低压引脚间距

二、典型应用场景

1. ‌工业自动化系统‌：
   • 隔离式现场变送器
   • 现场执行器电源
   • 模拟输入模块多路输出
2. ‌电机驱动系统‌：
   • IGBT/SiC栅极驱动电源
   • 伺服驱动器辅助电源
3. ‌新能源系统‌：
   • 太阳能微逆变器
   • 光伏功率优化器
4. ‌通信设备‌：
   • PoE PD端DC/DC转换器
   • 电信设备隔离偏置电源

三、关键技术解析

1. 原边反馈(PSR)技术

LM5185通过采样变压器初级侧的反射电压来调节输出电压，无需传统的光耦反馈电路。关键技术实现包括：

• 精确的次级侧零电流检测
• 基于RSET引脚(10kΩ电阻)的基准电流源
• FB引脚电阻分压网络设定输出电压
• 集成温度补偿电路(TC引脚)抵消二极管压降温漂

2. 多模式切换控制

根据负载条件自动切换工作模式：

• ‌ 边界导通模式(BCM) ‌：重载时工作，开关频率可变(最高350kHz)
• ‌ 断续导通模式(DCM) ‌：中载时工作，固定350kHz频率
• ‌ 频率折返模式(FFM) ‌：轻载时工作，频率可降至11kHz

3. 保护功能设计

• ‌ 输入欠压锁定(UVLO) ‌：通过EN/UVLO引脚可编程(1.5V阈值)
• ‌过流保护‌：基于CS引脚的100mV阈值(可外部调整)
• ‌热关断‌：175℃触发，165℃恢复
• ‌磁复位保护‌：集成二极管-Zener钳位电路(DF与DCLAMP)

四、典型应用设计

1. 16.4V/1A输出设计示例

‌关键元件选型‌：

• ‌变压器‌：1:1匝比，12μH磁化电感
• ‌整流二极管‌：100V/5A Schottky二极管
• ‌电流检测电阻‌：20mΩ/1W
• ‌反馈电阻‌：RFB=166kΩ
• ‌UVLO电阻‌：RUV1=200kΩ, RUV2=16.9kΩ

‌PCB布局要点‌：

1. 输入电容尽可能靠近VIN和PGND引脚
2. 开关节点面积最小化
3. 电流检测走线短而宽
4. 散热过孔阵列连接裸露焊盘与地平面

2. 效率优化技巧

• 使用外部VCC供电(7-14V)可降低IQ至25μA
• 选择低VF的肖特基整流二极管
• 优化变压器设计降低漏感
• 适当增加开关频率(最高350kHz)

五、性能参数

测试条件	参数	典型值
VIN=24V, IOUT=1A	效率	89%
全负载范围	电压调整率	±1.5%
空载到满载	恢复时间	<100μs
25℃环境温度	热阻(结到环境)	52.8℃/W