‌LM25139-Q1 汽车级同步降压DC/DC控制器技术文档总结

LM25139-Q1 是一款 42V、同步、降压 DC/DC 控制器，具有超低 IQ，适用于单输出、大电流稳压器电路。该器件源自一系列宽 VIN 范围汽车控制器，采用峰值电流模式控制架构，可实现快速瞬态响应、方便的环路补偿以及出色的负载和线路调节性能。
*附件：lm25139-q1.pdf

25ns 的高端开关最小导通时间提供较大的降压比，能够从 12V 和 24V 汽车输入直接转换为低压轨，从而降低系统设计成本和复杂性。LM25139-Q1 在低至 4V 的输入电压骤降期间继续工作，如果需要，占空比接近 100%，使该器件成为高性能汽车电池应用的绝佳选择。

LM25139-Q1 采用热增强型 16 引脚 VQFN 封装，具有可润湿侧翼引脚和裸露焊盘，有助于散热。

包括多项功能，以简化对 CISPR 25 汽车 EMI 要求的合规性。自适应定时、大电流 MOSFET 栅极驱动器可最大限度地减少开关转换期间的体二极管导通，降低开关损耗，同时提高高输入电压和高开关频率下的热和 EMI 性能。电阻可调开关频率高达3.2MHz，可与外部时钟源同步，以消除噪声敏感应用中的拍频。

为了进一步提高 EMI 特征，LM25139-Q1 控制器具有一项独特的功能，称为双随机扩频 （DRSS）。结合低频三角和高频随机调制可分别减轻较低频段和较高频段的 EMI 干扰。这种混合技术符合行业标准 EMC 测试中指定的多分辨率带宽 （RBW） 设置。

LM25139-Q1的其他特性包括–40°C至150°C的结温工作、用户可选择的PFM模式（用于在轻负载条件下降低电流消耗）、用于故障报告和输出监控的漏极开路电源良好指示器、精密使能输入、单调启动到预偏置负载、集成VCC偏置电源稳压器和自举二极管、内部3ms软启动时间、打嗝模式过载保护、 以及具有自动恢复功能的热关断保护。

LM25139-Q1 控制器符合 AEC-Q100 1 级标准，适用于汽车应用。宽输入电压范围、低静态电流消耗、高温工作、低最小导通时间、低 EMI 特征、低元件数量和 9mm2 IC 尺寸为需要增强稳健性和成本优势的应用提供了出色的负载点稳压器选择。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 器件温度等级 1：–40°C 至 125°C 环境工作温度
• 多功能同步降压 DC/DC 控制器
  • 4V 至 42V 的宽输入电压范围
  • 固定 3.3V、5V 或 0.8V 至 36V 的可调输出电压
  • –40°C 至 150°C 结温范围
  • 集成大电流 MOSFET 栅极驱动器，具有 1.65A 源极和 2.4A 灌电流能力
  • 无损电感器DCR或分流电流检测
  • 25ns tON（min） 用于高 VIN 到 VOUT 转换
  • 80ns tOFF（min），适用于高占空比应用
  • 空载睡眠静态电流为10μA
  • 关断静态电流为2.3μA
• 针对 CISPR 25 5 类 EMI 要求进行了优化
  • 具有 5% 或 10% 频率调制的双随机扩频 （DRSS）
  • 开关频率从 100kHz 到 3.2MHz
  • 可选同步到外部时钟
  • 可选的 PFM 或 FPWM作
• 固有的保护功能，设计坚固
  • 打嗝模式过流保护
  • 用于排序和控制的精密使能输入和漏极开路 PGOOD 指示器
  • VCC 和栅极驱动 UVLO 保护
  • 固定 3ms 输出电压软启动
  • 带滞后的热关断保护
• 16引脚、3mm×3mm封装，带可润湿侧翼

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌宽输入电压范围‌：4V至42V，支持12V/24V汽车电池应用，具备低至4V的输入电压维持能力（近100%占空比）。
• ‌输出配置‌：固定3.3V/5V或可调输出（0.8V至36V），集成高电流MOSFET栅极驱动器（1.65A源电流/2.4A灌电流）。
• ‌EMI优化‌：
  • ‌ 双随机扩频（DRSS） ‌：结合低频三角波与高频随机调制，降低CISPR 25 Class 5 EMI干扰。
  • 开关频率可调（100kHz至3.2MHz），支持外部时钟同步。
• ‌高效能设计‌：
  • 轻载时静态电流低至10µA（睡眠模式），关断电流2.3µA。
  • 最小导通时间25ns，支持高降压比转换。

‌2. 关键功能‌

• ‌保护机制‌：
  • 打嗝模式过流保护、VCC/栅极驱动欠压锁定（UVLO）、热关断保护。
  • 3ms软启动、精密使能输入（EN）及开漏PGOOD指示。
• ‌控制模式‌：峰值电流模式控制，支持PFM（轻载高效）或强制PWM（FPWM）模式。
• ‌封装‌：16引脚VQFN（3mm×3mm），带可湿性侧翼，增强焊接可视性。

‌3. 典型应用‌

• ‌汽车电子系统‌：信息娱乐系统、仪表盘、ADAS、车身电子及照明。
• ‌电源设计工具‌：支持WEBENCH® Power Designer定制设计。

‌4. 附加说明‌

• ‌文档结构‌：包含引脚配置、电气特性、典型应用电路及布局指南，详述DRSS实现、死区时间控制等细节。
• ‌认证‌：符合AEC-Q100 Grade 1标准（-40°C至125°C环境温度）。

‌5. 典型性能‌

• 效率达95%（3.3V输出@12V输入，440kHz开关频率）。
• 提供负载瞬态响应、启动特性等实测数据图表。