Texas Instruments LMR38020/LMR38020-Q1 SIMPLE SWITCHER ®降压式转换器设计用于在宽输入电压范围内进行调节，最大限度地减少对外部浪涌抑制组件的需求。LMR38020/LMR38020-Q1在输入电压降低至4.2V，必要时在几乎100%占空比下运行，使其成为宽输入工业应用和MHEV/EV系统的绝佳选择。

数据手册；

*附件：LMR38020数据表.pdf

*附件：LMR38020-Q1数据表.pdf

Texas Instruments LMR38020/LMR38020-Q1利用精密使能功能，通过实现与宽输入电压的直接连接或对设备启动和关闭的精确控制来提供灵活性。通过内置的滤波和延迟，电源良好标志可以准确指示系统状态，无需使用外部监控器。该器件采用了伪随机扩频，可将EMI降至最低，开关频率可配置在200kHz至2.2MHz之间，以避免噪声敏感频带。此外，可以选择频率，以便在低工作频率下提高效率，或者在高工作频率下实现较小的解决方案尺寸。

该器件具有内置保护功能，如逐周期限流、打嗝模式短路保护，以及在功率耗散过大时的热关机。LMR38020/LMR38020-Q1采用8针HSOIC PowerPAD封装。LMR38020-Q1器件符合AEC-Q100标准，适用于汽车应用。

特性

• 配置用于严苛的工业应用
  • 输入电压范围：4.2V至80V
  • 连续输出电流：2A
  • 超低的40µA工作静态电流
  • VIN 和GND引脚之间的距离>1.5mm
  • 可调整的开关频率（从200kHz到2.2MHz）
  • 频率同步到一个外部时钟
  • 扩频选项可降低EMI
  • 最大占空比：97%
  • 支持带预偏置输出的启动
  • 室温下基准电压容差：±1.0%
  • 精密使能
  • 物料清单数量少，易于使用
  • 集成式同步整流
  • 内部补偿，便于使用
  • 带PowerPAD的8针HSOIC™封装
  • PFM或强制PWM (FPWM) 选项

功能框图

LMR38020同步降压转换器技术解析

一、器件概览

‌LMR38020‌是德州仪器（TI）推出的宽输入电压范围（4.2V-80V）、2A输出的同步降压DC/DC转换器，专为工业应用优化设计。其核心特性包括：

• ‌超低静态电流‌：40µA工作电流，显著提升轻载效率
• ‌高集成度‌：内置同步整流MOSFET和补偿网络，简化BOM
• ‌灵活配置‌：支持200kHz-2.2MHz可调开关频率，可选PFM/FPWM模式
• ‌安全认证‌：符合功能安全设计要求，提供相关文档支持

二、关键技术创新

1. 自适应频率控制技术

通过‌RT/SYNC引脚‌实现双重控制：

• ‌电阻编程模式‌：通过外部电阻设置基准频率（公式：RT(kΩ)=30970×fSW(kHz)^(-1.027)）
• ‌外部时钟同步‌：支持300kHz-2.1MHz外部时钟输入，通过耦合电容实现信号隔离

2. 智能保护机制

保护类型	触发条件	响应策略
过流保护	连续256周期超限	进入76ms hiccup模式
热关断	结温>163℃	强制关闭直至降温至150℃
输入欠压锁定	VIN<4.2V(启动后<3.8V)	停止开关动作

3. 专利功率级设计

• ‌97%最大占空比‌：支持4.2V输入时的近全占空比工作
• ‌快速瞬态响应‌：峰值电流模式控制+内部补偿网络
• ‌双MOSFET集成‌：高边RDS(ON)=303mΩ，低边RDS(ON)=133mΩ@1A负载

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三、典型应用场景

1. 工业自动化系统

• ‌优势体现‌：
  • 通过>1.5mm的VIN-GND引脚间距增强抗浪涌能力
  • 可选扩频功能降低EMI干扰（±8%频率抖动）

2. 电动汽车辅助电源

• ‌特殊设计‌：
  • 支持预偏置启动（Pre-biased Output）
  • 80V输入范围兼容12V/24V/48V电池系统

3. 无线基站设备

• ‌能效表现‌：
  • 12V输出时效率达97%（FPWM模式@400kHz）
  • 4ms软启动时间防止输入冲击电流

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四、设计注意事项

1. ‌PCB布局建议‌
   • 使用星型接地连接PowerPAD™
   • BOOT电容需采用X7R/X5R材质，容值0.1µF
2. ‌热管理方案‌
   • 结到环境热阻RθJA=42.9°C/W（无散热）
   • 建议在高温环境使用2oz铜厚PCB

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五、型号选型指南

型号后缀	工作模式	扩频功能	封装尺寸
SDDAR	PFM	支持	4.89×3.90mm
FDDAR	FPWM	禁用	HSOIC-8
FSDDAR	FPWM	支持	with PowerPAD™

本器件已通过AEC-Q100认证，适用于-40℃至+150℃工作环境。设计时可利用TI的WEBENCH®工具进行在线仿真和优化。