Texas Instruments LM25185/LM25185-Q1 PSR反激式直流-直流控制器是一款初级侧稳压 (PSR) 反激式控制器，在4.5V至42V输入电压范围内具有高效率。隔离输出电压采样自初级侧反激式电压。此功能无需使用电压基准、光耦合器、变压器的第三绕组进行输出电压稳压。高集成度可实现简单可靠的高密度设计，其中只有一个变压器穿过隔离层。通过采用边界导电模式 (BCM) 开关，可实现紧凑的磁设计以及优于 ±1.5%的负载和线路调节性能。BCM支持高达42V输入的应用，并具有可应对线路瞬变的较高余量。

数据手册：

*附件：LM25185 数据表.pdf

*附件：LM25185-Q1 数据表.pdf

LM25185/LM25185-Q1反激式控制器简化了隔离式直流/直流电源的实施，并具有用于优化目标终端设备性能的可选功能。通过一个电阻器来设置输出电压，同时使用可选的电阻器通过抵消反激式二极管的压降热系数来提高输出电压精度。LM25185控制器具有集成的大电流MOSFET栅极驱动器，可将功率范围从小于1W扩展到大于50W，从而使该器件成为在宽功率范围内易于迁移的可扩展设计。使用COMP引脚的可调补偿和使用电流检测电阻器的可调峰值电流限制使设计变得灵活，是满足不同应用要求的理想选择。

LM25185/LM25185-Q1反激式控制器采用14引脚5mm×4.4mm热增强型HTSSOP封装，引脚间距为0.65mm。Texas Instruments LM25185-Q1器件符合AEC-Q100标准，适用于汽车应用。

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• 支持功能安全
  • 可提供文档，协助功能安全系统设计
• 宽输入电压范围：4.5 V至42 V
• 功率范围从小于1W扩展到大于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
  • 采用14引脚HTSSOP封装，具有0.9mm HV-LV引脚间距
  • 结温范围：–40°C至+150 °C
• 通过集成技术减小设计尺寸，降低成本
  • 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，可在边界传导模式 (BCM) 下实现准谐振开关
  • 外部VCC 选项，用于提升效率
  • 高轻负载效率，超低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 32 EMI要求而设计

功能框图

LM25185 42V输入PSR反激式DC/DC控制器技术解析与应用指南

一、产品概述

德州仪器(TI)推出的LM25185是一款具有低静态电流和低EMI特性的42V输入、初级侧调节(PSR)反激式DC/DC控制器。该器件采用14引脚HTSSOP封装(5mm×4.4mm)，具有4.5V至42V的宽输入电压范围，支持功能安全系统设计，输出功率范围从不足1W到超过50W。

二、核心特性

1. 高效能架构

• 无需光耦或变压器辅助绕组即可实现输出电压调节
• 集成2A峰值灌电流/1A峰值拉电流MOSFET栅极驱动器
• 边界导通模式(BCM)工作，重载时采用准谐振开关
• 外部VCC选项可提高效率
• 轻载效率高，静态电流低至25µA(使用外部VCC时)

2. 精确的初级侧调节

• 总输出调节精度±1.5%
• 可选输出电压温度补偿
• 通过采样初级侧反激电压实现隔离输出电压检测
• 仅需变压器跨越隔离屏障

3. 全面的保护功能

• 输入欠压锁定(UVLO)
• 热关断保护
• 打嗝模式过流故障保护
• 0.9mm高压-低压引脚间距

4. EMI优化设计

• 软开关避免二极管反向恢复
• 符合CISPR 32 EMI要求
• 低传导和辐射EMI特征

三、典型应用场景

1. ‌工厂自动化与控制‌：隔离式现场变送器、现场执行器、模拟输入模块的多路输出轨
2. ‌电机驱动‌：IGBT和SiC栅极驱动电源
3. ‌太阳能系统‌：微型逆变器和太阳能功率优化器
4. ‌PoE PD DC/DC转换器‌
5. ‌楼宇自动化HVAC系统‌
6. ‌工业和电信系统的通用隔离偏置电源轨‌

四、关键功能详解

1. 初级侧调节技术

LM25185通过采样初级侧反激电压实现隔离输出电压调节，消除了对光耦、电压基准或变压器第三绕组的需求。这种创新方法在保持高精度的同时，显著简化了设计并提高了可靠性。

2. 工作模式

• ‌ 边界导通模式(BCM) ‌：重载时工作，提供紧凑的磁性设计和更好的负载/线路调节性能
• ‌ 不连续导通模式(DCM) ‌：中等负载时工作，开关频率固定在350kHz
• ‌ 频率折返模式(FFM) ‌：轻载时工作，开关频率可降至11kHz

3. 电流检测与保护

• 低侧电流检测通过CS引脚实现
• 峰值电流限制阈值典型值为100mV
• 过载时自动进入打嗝模式保护
• 热关断阈值175°C，带10°C迟滞

五、设计要点

1. 典型应用电路

VIN → CIN → LM25185 → 变压器 → DFLY → VOUT

2. 关键元件选择

1. ‌变压器‌：建议1:1匝比，磁化电感12µH
2. ‌电流检测电阻‌：20mΩ(用于4.3A峰值电流)
3. ‌反馈电阻‌：166kΩ(用于16.4V输出)
4. ‌UVLO电阻‌：RUV1=200kΩ，RUV2=16.9kΩ(19.25V开启，17.61V关闭)
5. ‌软启动电容‌：100nF(实现20ms软启动时间)

3. 补偿网络设计

• RCOMP根据交叉频率增益选择
• CCOMP设置补偿器零点为负载极点的2倍
• CHF设置补偿器极点为补偿器零点的150倍

六、布局建议

1. 将输入电容CIN尽可能靠近LM25185的VIN和GND引脚
2. 最小化输入电容连接与VIN和GND引脚形成的环路面积
3. 将变压器靠近开关节点放置
4. GND引脚直接连接至器件下方的DAP和散热PCB地平面
5. 对FB引脚保持最短走线长度，反馈电阻靠近FB引脚放置
6. 为LM25185提供足够的散热，保持结温低于150°C

七、性能数据

• 效率：在VIN=24V，VOUT=16.4V，IOUT=1A时可达89%
• 负载调整率：±1.5%(全负载范围)
• 工作温度范围：-40°C至+150°C结温
• 静态电流：关机模式1.7µA，活动模式25µA(使用外部VCC时)

八、开发资源

1. ‌设计工具‌：WEBENCH Power Designer在线设计工具
2. ‌参考设计‌：
   • 隔离IGBT栅极驱动电源参考设计
   • 伺服驱动器紧凑高效24V输入辅助电源
   • 功率隔离超紧凑模拟输出模块
3. ‌评估模块‌：LM5185EVM-SIO评估板
4. ‌仿真模型‌：PSpice模型可从TI官网下载