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LM5012系列 具有超低 IQ 的 6V 至 100V 輸入、2.5A 非同步降壓直流/直流轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊(cè)

科技綠洲 ? 2025-06-06 17:18 ? 次閱讀

LM5012 非同步降壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)用于在寬輸入電壓范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié),從而最大限度地減少對(duì)外部浪涌抑制元件的需求。50 ns 的最小可控導(dǎo)通時(shí)間有助于實(shí)現(xiàn)較大的降壓轉(zhuǎn)換比,從而實(shí)現(xiàn)從 48 V 標(biāo)稱輸入到低壓軌的直接降壓,從而降低系統(tǒng)復(fù)雜性和解決方案成本。LM5012 可在低至 6V 的輸入電壓驟降期間運(yùn)行,并在需要時(shí)以接近 100% 的占空比運(yùn)行,使其成為高性能工業(yè)應(yīng)用的絕佳選擇。

LM5012 采用集成的高壓側(cè)功率 MOSFET,可提供高達(dá) 2.5A 的輸出電流。恒定導(dǎo)通時(shí)間 (COT) 控制架構(gòu)提供幾乎恒定的開關(guān)頻率,并具有出色的負(fù)載和線路瞬態(tài)響應(yīng)。LM5012 的其他特性包括超低 IQ以及創(chuàng)新的峰值過(guò)流保護(hù)、集成 VCC 偏置電源和自舉二極管、精密使能和輸入 UVLO 以及具有自動(dòng)恢復(fù)功能的熱關(guān)斷保護(hù)。漏極開路 PGOOD 指示器提供排序、故障報(bào)告和輸出電壓監(jiān)控。
*附件:lm5012.pdf

LM5012 采用 8 引腳 SO PowerPAD? 集成電路封裝。該器件的 1.27mm 引腳間距為高壓應(yīng)用提供了足夠的間距。

特性

  • 專為可靠和堅(jiān)固的應(yīng)用而設(shè)計(jì)
    • 6 V 至 100 V 的寬輸入電壓范圍
    • –40°C 至 +125°C 結(jié)溫范圍
    • 固定 3ms 內(nèi)部軟啟動(dòng)定時(shí)器
    • 峰值限流保護(hù)
    • 輸入 UVLO 和熱關(guān)斷保護(hù)
  • 功能安全
  • 針對(duì)超低 EMI 要求進(jìn)行了優(yōu)化
    • 符合 CISPR 25 5 類標(biāo)準(zhǔn)
  • 適用于可擴(kuò)展的工業(yè)電源
    • 與 LM5163 和 LM5164(100 V、0.5 A 或 1 A)以及 LM5013-Q1(100 V、3.5 A)引腳對(duì)引腳兼容
    • 50ns 的低最小導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間
    • 二極管仿真可實(shí)現(xiàn)高輕負(fù)載效率
    • 10μA 空載休眠電流
    • 3.1μA 關(guān)斷靜態(tài)電流
  • 集成可減小解決方案尺寸和成本
    • COT 模式控制架構(gòu)
    • 集成 100V 0.25 Ω 功率 MOSFET
    • 1.2V 內(nèi)部電壓基準(zhǔn)
    • 無(wú)環(huán)路補(bǔ)償元件
    • 內(nèi)部 VCC 偏置穩(wěn)壓器和引導(dǎo)二極管

參數(shù)
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方框圖
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1. 產(chǎn)品概述

LM5012 是一款非同步降壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器,專為寬輸入電壓范圍(6V 至 100V)設(shè)計(jì),提供高達(dá) 2.5A 的連續(xù)輸出電流。該轉(zhuǎn)換器采用 COT(恒定導(dǎo)通時(shí)間)控制架構(gòu),具有超低靜態(tài)電流和高效的電源轉(zhuǎn)換能力,適用于工業(yè)電源、混合動(dòng)力和電動(dòng)系統(tǒng)、逆變器電機(jī)控制等領(lǐng)域。

2. 關(guān)鍵特性

  • ?寬輸入電壓范圍?:支持 6V 至 100V 的輸入電壓,適應(yīng)多種應(yīng)用需求。
  • ?高效率?:COT 控制架構(gòu)確保高效電源轉(zhuǎn)換,降低能耗。
  • ?超低靜態(tài)電流?:10μA 的無(wú)負(fù)載睡眠電流和 3.1μA 的關(guān)斷靜態(tài)電流,延長(zhǎng)電池壽命。
  • ?高可靠性?:具備過(guò)流保護(hù)、欠壓鎖定、熱關(guān)斷保護(hù)等功能,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
  • ?EMI 優(yōu)化?:滿足 CISPR 25 class 5 標(biāo)準(zhǔn),減少電磁干擾。
  • ?易于使用?:集成度高,外部組件少,簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)

3. 應(yīng)用領(lǐng)域

  • ?工業(yè)電源?:為各種工業(yè)設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的電源。
  • ?混合動(dòng)力和電動(dòng)系統(tǒng)?:在電動(dòng)車、混合動(dòng)力車等系統(tǒng)中,為電池管理系統(tǒng)、電機(jī)控制器等供電。
  • ?逆變器及電機(jī)控制?:在電力電子轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中,為逆變器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等提供高效電源。

4. 功能描述

  • ?COT 控制架構(gòu)?:通過(guò)固定導(dǎo)通時(shí)間控制開關(guān)頻率,實(shí)現(xiàn)快速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。
  • ?內(nèi)部集成?:集成 100V 0.25Ω 高側(cè)功率 MOSFET、1.2V 內(nèi)部電壓參考、VCC 偏置調(diào)節(jié)器和自舉二極管。
  • ?精確使能輸入?:EN/UVLO 引腳支持精確使能控制和欠壓鎖定功能。
  • ?電源良好指示?:PGOOD 引腳提供電源良好信號(hào),用于系統(tǒng)啟動(dòng)和故障檢測(cè)。
  • ?熱保護(hù)?:內(nèi)置熱關(guān)斷保護(hù)功能,防止設(shè)備過(guò)熱損壞。

5. 設(shè)計(jì)指南

  • ?外部組件選擇?:根據(jù)輸出電壓、電流和紋波要求選擇合適的電感、電容肖特基二極管。
  • ?布局布線?:遵循 TI 提供的布局布線指南,注意輸入電容、輸出電容和電感器的位置,以最小化寄生電感和電阻
  • ?散熱設(shè)計(jì)?:確保足夠的散熱措施,如使用散熱片或風(fēng)扇,以維持結(jié)溫在允許范圍內(nèi)(最高可達(dá) 150°C)。

6. 文檔與資源

  • 提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)手冊(cè),包括電氣特性、功能描述、應(yīng)用實(shí)現(xiàn)方法和布局布線建議。
  • 用戶可以通過(guò) TI 的 WEBENCH Power Designer 工具進(jìn)行定制設(shè)計(jì),簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程并提高設(shè)計(jì)效率。
  • TI E2E 支持論壇提供快速的設(shè)計(jì)幫助和驗(yàn)證答案。

7. 注意事項(xiàng)

  • 在設(shè)計(jì)過(guò)程中,請(qǐng)確保遵守所有數(shù)據(jù)手冊(cè)中的絕對(duì)最大額定值和推薦工作條件。
  • 在進(jìn)行布局布線時(shí),注意電源和地平面的完整性,以及關(guān)鍵信號(hào)路徑的短距離布線。
  • 在實(shí)際應(yīng)用中,請(qǐng)根據(jù)具體需求選擇合適的封裝和型號(hào),并進(jìn)行充分的驗(yàn)證和測(cè)試。
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