‌LM25137-Q1 双通道同步降压控制器技术文档总结

LM25137-Q1 是一款 42V 同步降压 DC/DC 控制器，该系列提供三种功能安全选项：Capable、ASIL B 和 ASIL D。该器件采用交错、可堆叠、峰值电流模式架构，可实现轻松的环路补偿、快速瞬态响应、出色的负载和线路调节，以及通过并联相位实现高输出电流的精确均流。

22ns 的高侧开关最小导通时间有助于实现较大的降压比，从而能够从 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。LM25137-Q1 在低至 4V 的输入电压骤降期间继续工作，如果需要，占空比为 100%。输出电压处于稳压状态时，9μA空载静态电流延长了电池供电汽车系统的工作运行时间。
*附件：lm25137-q1.pdf

包括多项功能，以简化对 CISPR 25 和汽车 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，降低开关损耗并提高高输入电压和高开关频率下的热和 EMI 性能。为了减小输入电容纹波电流和EMI滤波器尺寸，为两个输出提供了180°交错作。90°异相时钟输出适用于级联、多通道或多相功率级。电阻可调开关频率高达 2.2MHz，可与高达 2.5MHz 的外部时钟源同步，以消除噪声敏感应用中的拍频。

LM25137-Q1的其他特性包括150°C最高结温工作、用户可选择的PFM模式（用于在轻负载条件下降低电流消耗）、可配置的软启动功能、用于故障报告和输出监控的漏极开路PG标志、独立使能输入、单调启动到预偏置负载、由VIN或VOUT1供电的集成VCC偏置电源稳压器、打嗝模式过载保护以及带自动恢复功能的热关断保护。 使用电感器 DCR 检测电流以实现最高效率，或使用可选的分流电阻器进行高精度检测。

LM25137-Q1 控制器符合 AEC-Q100 1 级标准，适用于汽车应用，采用 6 毫米× 6 毫米、耐热增强型 36 引脚 VQFN 封装，具有额外的引脚间隙以提高可靠性，并具有可润湿侧翼引脚，便于制造过程中的光学检测。宽输入电压范围、低静态电流消耗、高温工作、逐周期电流限制、低 EMI 特征和小设计尺寸为需要增强鲁棒性和耐用性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
• 功能安全功能
  • 可用于帮助功能安全系统设计的文档
• 符合功能安全标准的选件 - ASIL B 和 ASIL D - 可根据要求提供
• 双通道同步降压DC/DC控制器
  • 4V 至 42V 的宽输入电压范围
  • 1% 精度、固定 3.3V、5V、12V 或 0.8V 至 36V 的可调输出
  • 150°C 最高结温
  • 电荷泵栅极驱动器，占空比为100%
• 两个交错同步降压通道
  • 双通道或单输出多相
  • 最多可堆叠四相
  • SYNC 输入和 SYNC 输出功能
• 固有的保护功能，设计坚固
  • 内部打嗝模式过流保护
  • 独立的ENABLE和PGOOD功能
  • 可调输出电压软启动
  • VCC 和栅极驱动 UVLO 保护
  • 带滞后的热关断保护
• 专为超低 EMI 要求而设计
  • 双随机扩频 （DRSS）
  • 开关频率从 100kHz 到 2.5MHz
• VQFN-36 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汽车电源系统，100%占空比能力确保低压差运行。
• ‌双通道设计‌：支持独立或交错输出（180°相位差），可堆叠至4相，降低输入电容纹波和EMI滤波需求。
• ‌功能安全选项‌：提供基础版（Functional Safety-Capable）及通过认证的ASIL B/D等级版本（需申请）。
• ‌高效能控制‌：峰值电流模式架构，支持DCR或分流电阻电流检测，开关频率100kHz至2.2MHz（可同步至2.5MHz）。
• ‌低EMI设计‌：双随机扩频调制（DRSS）、自适应栅极驱动时序，符合CISPR 25标准。

‌2. 关键参数‌

• ‌输出配置‌：固定3.3V/5V/12V或可调（0.8V-36V），精度±1%。
• ‌保护功能‌：
  • 内部打嗝模式过流保护
  • 独立使能（EN1/EN2）与电源良好（PG1/PG2）监控
  • 热关断（175°C阈值，15°C迟滞）
• ‌封装‌：6mm×6mm VQFN-36，带可润湿侧翼引脚，便于自动化光学检测。

‌3. 典型应用‌

• ‌汽车电子‌：信息娱乐系统、仪表盘、ADAS、车身照明及电子控制单元（ECU）。
• ‌多相扩展‌：通过SYNCOUT引脚实现多控制器级联，支持0°/90°/180°/270°相位分配。

‌4. 附加功能‌

• ‌轻载优化‌：可选PFM模式提升轻载效率，静态电流低至9μA（无负载）。
• ‌软启动‌：可调软启动时间（1.5ms-20ms），支持预偏置启动。
• ‌引脚功能‌：36引脚包含使能、反馈、同步输入/输出、配置电阻接口等，详细定义见文档第5章。

‌5. 设计支持‌

• 提供WEBENCH® Power Designer工具辅助定制设计。
• 完整规格书包含电气特性、典型应用电路、布局指南及热性能数据（如θJA=33.2°C/W）。