‌LM5168E同步降压转换器技术文档总结

该LM5168E是一款扩展温度范围（–55°C至+150°C）的同步降压转换器，设计用于在较宽的输入电压范围内进行调节，从而最大限度地减少对外部浪涌抑制元件的需求。50ns的最小可控导通时间有助于实现较大的降压转换比，从而实现从48V标称输入到低压轨的直接降压，从而降低系统复杂性和设计成本。该LM5168E在低至 6V 的输入电压骤降期间工作，如果需要，占空比接近 100%，使该器件成为宽输入电源范围工业和高电池组应用的绝佳选择。

该LM5168E集成了高侧和低侧功率MOSFET，可提供高达0.3A的输出电流。恒定导通时间 （COT） 控制架构提供几乎恒定的开关频率，并具有出色的负载和线路瞬态响应。该LM5168E提供自动模式版本，可实现超低 IQ 和二极管仿真模式作，以实现高轻负载效率。
*附件：lm5168e.pdf

特性

• 专为在坚固耐用的应用中提供可靠性而设计
  • 6V 至 115V 宽输入电压范围
  • –55°C 至 +150°C 结温范围
  • 固定的 3ms 内部软启动定时器
  • 峰值和谷值限流保护
  • 输入 UVLO 和热关断保护
• 专为可扩展的工业电源和电池组而设计
  • 50ns 的最小开断时间
  • 1MHz 可调开关频率
  • 二极管仿真可实现高轻载效率
  • 自动模式下的 10μA 睡眠电流
  • 3μA关断静态电流
  • 与 LM5164、LM5163 和 LM5013 引脚兼容
  • 与 LM5017 和 LM34927 类似的引脚排列和功能
• 集成可减小设计尺寸和成本
  • COT模式控制架构
  • 集成 1.9Ω NFET 降压开关
  • 集成 0.71Ω NFET 同步整流器
  • 1.2V 内部基准电压源
  • 无环路补偿组件
  • 内部VCC偏置稳压器和引导二极管
  • 漏极开路电源良好指示灯
  • 封装：SOIC PowerPAD-8™ 集成电路封装，引脚间距为 1.27mm

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌宽输入电压范围‌：6V至115V，支持严苛工业环境及高电池组应用
• ‌高可靠性设计‌：
  • 工作温度范围-55°C至+150°C
  • 内置3ms软启动、峰值/谷值电流限制、输入欠压锁闭(UVLO)及热关断保护
• ‌高效能集成‌：
  • 集成1.9Ω高边NFET和0.71Ω同步整流NFET
  • 恒定导通时间(COT)控制架构，无需环路补偿元件
  • 轻载时二极管仿真模式(DEM)提升效率，睡眠模式电流低至10µA

‌2. 关键应用领域‌

• 航天（太阳能电源、储能系统）
• 国防（智能弹药、执行器）
• 航空电子（传感器成像、雷达）

‌3. 功能模块详解‌

• ‌控制架构‌：
  • COT控制实现准固定频率，50ns最小导通时间支持高降压比
  • 轻载时自动切换至DEM模式，降低开关损耗
• ‌保护机制‌：
  • 智能限流（峰值0.42A/谷值0.34A）及64ms打嗝保护
  • 175°C热关断（10°C迟滞）
• ‌引脚功能‌：
  • EN/UVLO引脚支持精确启停及输入欠压编程
  • PGOOD开漏输出指示稳压状态

‌4. 典型应用设计‌

• ‌外围元件要求‌：
  • 2.2nF BST电容（X7R材质）、RT电阻设定开关频率（例：24.9kΩ对应500kHz）
  • 输出需≥20mV纹波以维持COT稳定性
• ‌布局建议‌：
  • 优先低阻抗路径连接VIN/SW，EP焊盘接大面积铜层散热

‌5. 性能数据‌

• ‌效率曲线‌：12V输出时，24V输入效率达90%（负载0.3A）
• ‌电气参数‌：
  • 参考电压1.2V±1.5%
  • 休眠模式静态电流3µA（关断状态）

‌6. 文档结构‌

• 包含特性、应用、引脚定义、电气规格、功能模式及典型电路设计，附效率曲线与热阻数据。