Texas Instruments LMQ664x0/LMQ664x0-Q1同步降压转换器是一款内置集成旁路和自举电容器的小型36V、3A（有2A和1A型号）同步降压DC/DC转换器。这些器件采用增强型HotRod™ QFN封装。此转换器简单易用，支持2.7V至36V宽输入电压范围（启动或工作后），瞬态电压高达42V。

数据手册：

*附件：LMQ664x0数据表.pdf

*附件：LMQ664x0-Q1数据表.pdf

LMQ664x0设计用于满足常开型工业应用的低待机功耗要求。自动模式可在轻负载时实现频率折返，在13.5VIN时实现1.5µA无负载电流消耗和较高轻负载效率。PWM和PFM模式之间无缝转换以及非常低的MOSFET导通电阻可在整个负载范围内实现出色的效率。控制架构（峰值电流模式）和特性集经过优化，实现具有最低输出电容的超小型解决方案尺寸。该器件采用双随机扩频 (DRSS)、低EMI增强型HotRod™ QFN封装和优化的引脚分配，最大限度地减小了输入滤波器尺寸。MODE/SYNC和RT引脚型号可用于设置或同步频率，以避免噪声敏感频段。关键的高电压引脚之间有NC，以降低潜在的故障（最佳引脚FMEA）。Texas Instruments LMQ664x0具有丰富的特性，设计用于简化各种工业终端设备的实施。

特性

• 设计用于工业应用。
  • 结温范围：–40°C至+150°C
  • 关键引脚之间的NC引脚可提高可靠性
  • 同类出色的引脚FMEA
  • 高达42V的输入瞬态保护
  • 启动后宽输入电压范围：2.7V（下限阈值）至36V
  • 可调输出高达95%的V IN ，提供3.3V和5V固定VOUT 选项
• 支持功能安全
  • 来辅助功能安全系统设计的文档
• 1mA时效率大于85%
• 经过优化满足低EMI要求
  • 集成旁通和自举电容器可降低EMI
  • 双随机展频可降低峰值发射
  • 增强型HotRod™ QFN封装可最大限度地减少开关节点振铃
  • 可调FSW：200kHz–2.2MHz，带RT引脚
• 微型解决方案尺寸和低元件成本
  • 集成输入旁通电容器和自举电容器可降低EMI
  • 2.6mm × 2.6mm增强型HotRod™QFN封装，带可湿性侧翼
  • 内部补偿

功能框图

德州仪器LMQ664x0系列同步降压转换器技术解析

一、产品概述与核心特性

LMQ664x0是德州仪器(TI)推出的36V输入、1A/2A/3A输出超小型同步降压DC/DC转换器系列，包含LMQ66410(1A)、LMQ66420(2A)和LMQ66430(3A)三种型号。该系列具有以下显著特性：

• ‌超小型封装‌：2.6mm×2.6mm增强型HotRod™ QFN封装，带可润湿侧翼
• ‌高集成度‌：内置VIN旁路电容和CBOOT电容，减少EMI和PCB面积
• ‌宽输入范围‌：工作电压2.7V至36V(启动后)，耐受42V瞬态电压
• ‌高效率设计‌：
  • 轻载效率>85%(1mA负载时)
  • 自动模式下的静态电流仅1.5μA(典型值)
• ‌低EMI特性‌：
  • 双随机扩频技术(DRSS)降低峰值辐射
  • 优化的引脚布局减少开关节点振铃
• ‌功能安全支持‌：提供功能安全系统设计文档

二、关键电气参数

2.1 基本规格

• ‌输入电压范围‌：
  • 启动上升阈值：3.35V(典型)
  • 工作下降阈值：2.7V(典型)
• ‌输出电压范围‌：
  • 可调版本：1V至18V
  • 固定版本：3.3V或5V
• ‌开关频率‌：200kHz至2.2MHz可调(RT引脚配置)
• ‌工作温度‌：-40°C至+150°C(结温)

2.2 效率特性

条件	效率(典型值)
VIN=12V, VOUT=5V, IOUT=1mA	>85%
VIN=24V, VOUT=5V, IOUT=3A	>90%

2.3 保护特性

• ‌过流保护‌：逐周期限流+打嗝模式
• ‌热关断‌：168°C触发(典型)，20°C滞后
• ‌ESD保护‌：HBM ±2000V，CDM ±750V

三、技术亮点解析

3.1 增强型HotRod™封装技术

采用无键合线封装设计，具有：

1. 更低寄生电感(减少开关损耗和EMI)
2. 优化的热性能(θJA低至45°C/W)
3. 可润湿侧翼便于光学检测焊点质量

3.2 智能功率管理模式

• ‌自动模式‌：轻载时自动切换PFM模式提高效率
• ‌FPWM模式‌：强制PWM工作模式减少输出纹波
• ‌频率折返‌：在压差条件下自动降低开关频率维持调节

3.3 集成保护功能

1. ‌引脚FMEA优化‌：关键高压引脚间设置NC引脚提高可靠性
2. ‌软启动与缓启动‌：典型启动时间3.5ms，避免输入浪涌
3. ‌电源正常(PG)指示‌：开漏输出，内置40μs消隐时间

四、典型应用设计

4.1 选型指南

型号	输出电流	固定输出电压选项	典型应用
LMQ66410	1A	3.3V/5V	传感器供电、MCU电源
LMQ66420	2A	3.3V/5V	工业IO模块、通信接口
LMQ66430	3A	3.3V/5V	现场总线、电机驱动

4.2 外围元件选择

‌电感选择公式‌：
L = (VIN - VOUT) × VOUT / (fSW × K × IOUTmax × VIN)
其中K通常取0.2-0.4(纹波电流系数)

‌输出电容建议‌：

• 3.3V输出：≥60μF有效容值
• 5V输出：≥40μF有效容值
  (需考虑直流偏置导致的容值下降)

4.3 布局要点

1. ‌热设计‌：
   • 散热焊盘必须焊接至PCB地平面
   • 建议使用4层板(顶层2oz铜厚)
2. ‌信号完整性‌：
   • 输入电容尽量靠近VIN和PGND引脚
   • SW节点面积最小化以降低辐射EMI
3. ‌反馈路径‌：
   • 反馈分压电阻靠近FB引脚布局
   • 避免反馈走线靠近开关节点

五、应用场景

LMQ664x0系列特别适用于以下工业应用：

• ‌工厂自动化‌：PLC、DCS、PAC控制模块电源
• ‌测试测量‌：便携式仪器仪表供电
• ‌医疗设备‌：患者监护设备电源
• ‌航空航天‌：机载电子设备电源管理