ZHCSX66 October   2024 LM251772

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 器件比较
  6. 引脚配置和功能
  7. 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 处理额定值
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 时序要求
    7. 6.7 典型特性
  8. 参数测量信息
  9. 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1  降压/升压控制方案
        1. 8.3.1.1 降压模式
        2. 8.3.1.2 升压模式
        3. 8.3.1.3 降压/升压模式
      2. 8.3.2  节能模式
      3. 8.3.3  参考系统
        1. 8.3.3.1 VIO LDO 和 nRST-PIN
      4. 8.3.4  电源电压选择 - VSMART 开关和选择逻辑
      5. 8.3.5  使能和欠压锁定
        1. 8.3.5.1 UVLO
      6. 8.3.6  内部 VCC 稳压器
        1. 8.3.6.1 VCC1 稳压器
        2. 8.3.6.2 VCC2 稳压器
      7. 8.3.7  误差放大器和控制
        1. 8.3.7.1 输出电压调节
        2. 8.3.7.2 输出电压反馈
        3. 8.3.7.3 电压调节环路
        4. 8.3.7.4 动态电压调节
      8. 8.3.8  输出电压放电
      9. 8.3.9  峰值电流传感器
      10. 8.3.10 短路 - 断续保护
      11. 8.3.11 电流监测器/限制器
        1. 8.3.11.1 概述
        2. 8.3.11.2 输出电流限制
        3. 8.3.11.3 输出电流监控器
      12. 8.3.12 振荡器频率选择
      13. 8.3.13 频率同步
      14. 8.3.14 输出电压跟踪
        1. 8.3.14.1 模拟电压跟踪
        2. 8.3.14.2 数字电压跟踪
      15. 8.3.15 斜率补偿
      16. 8.3.16 可配置软启动
      17. 8.3.17 驱动引脚
      18. 8.3.18 双随机展频 - DRSS
      19. 8.3.19 栅极驱动器
      20. 8.3.20 电缆压降补偿 (CDC)
      21. 8.3.21 CFG 引脚和 R2D 接口
      22. 8.3.22 高级监控功能
        1. 8.3.22.1  概述
        2. 8.3.22.2  BUSY
        3. 8.3.22.3  OFF
        4. 8.3.22.4  VOUT
        5. 8.3.22.5  IOUT
        6. 8.3.22.6  INPUT
        7. 8.3.22.7  TEMPERATURE
        8. 8.3.22.8  CML
        9. 8.3.22.9  其他
        10. 8.3.22.10 ILIM_OP
        11. 8.3.22.11 nFLT/nINT 引脚输出
        12. 8.3.22.12 状态字节
      23. 8.3.23 保护特性
        1. 8.3.23.1  热关断 (TSD)
        2. 8.3.23.2  过流保护
        3. 8.3.23.3  输出过压保护 1 (OVP1)
        4. 8.3.23.4  输出过压保护 2 (OVP2)
        5. 8.3.23.5  输入电压保护 (IVP)
        6. 8.3.23.6  输入电压调节 (IVR)
        7. 8.3.23.7  电源正常
        8. 8.3.23.8  自举欠压保护
        9. 8.3.23.9  自举过压钳位
        10. 8.3.23.10 CRC 校验
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 概述
      2. 8.4.2 逻辑状态说明
    5. 8.5 编程
      1. 8.5.1 I2C 总线运行
      2. 8.5.2 时钟延展
      3. 8.5.3 数据传输格式
      4. 8.5.4 从定义的寄存器地址进行单次读取
      5. 8.5.5 从定义的寄存器地址开始进行顺序读取
      6. 8.5.6 对定义的寄存器地址进行单次写入
      7. 8.5.7 在定义的寄存器地址开始进行顺序写入
  10. LM251772 寄存器
  11. 10应用和实施
    1. 10.1 应用信息
    2. 10.2 典型应用
      1. 10.2.1 设计要求
      2. 10.2.2 详细设计过程
        1. 10.2.2.1  使用 WEBENCH 工具创建定制设计方案
        2. 10.2.2.2  频率
        3. 10.2.2.3  反馈分压器
        4. 10.2.2.4  电感器和电流检测电阻器选型
        5. 10.2.2.5  输出电容器
        6. 10.2.2.6  输入电容器
        7. 10.2.2.7  斜率补偿
        8. 10.2.2.8  UVLO 分频器
        9. 10.2.2.9  软启动电容器
        10. 10.2.2.10 MOSFET QH1 和 QL1
        11. 10.2.2.11 MOSFET QH2 和 QL2
        12. 10.2.2.12 环路补偿
        13. 10.2.2.13 外部元件选型
      3. 10.2.3 应用曲线
    3. 10.3 无线充电电源
    4. 10.4 具有电源路径的 USB PD 源
    5. 10.5 并行(多相)运行
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 文档支持
      1. 11.1.1 相关文档
    2. 11.2 接收文档更新通知
    3. 11.3 支持资源
    4. 11.4 商标
    5. 11.5 静电放电警告
    6. 11.6 术语表
  13. 12修订历史记录
  14. 13机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

节能模式

当 MODE 引脚为低电平时,省电模式 (PSM) 将激活。在这种运行模式下,开关活动减少,效率最大化。如果 MODE 引脚为高电平,则会禁用省电模式。然后,转换器将在连续导通模式 (CCM) 或强制 PWM 模式 (fPWM) 下运行。

在 PFM 升压、降压或降压/升压模式下,转换器以低至定义的最小峰值电流运行。如果达到该最小电流(PSM 进入阈值),PWM 会将运行模式更改为单脉冲。单脉冲运行期间包含所有三种状态(I、II、III)。单脉冲运行期间的占空比基于计时器,并适应不同的 VIN 和 VOUT 检测电压。为了获得较小的输出电压纹波,转换器调制方案对低于 PSM 进入阈值的开关活动使用一个脉冲或多个单脉冲。

如果电感器电流(负载电流)进一步降低,单脉冲的频率会降至所选开关频率的大约四分之一。电感器(负载电流)进一步降低时,输出电压会增加,因为负载消耗的能量小于转换器在开关期间产生的能量。如果 VO 增加,电压调节环路会检测到该增加情况并将器件变为暂停状态,或者如果已启用 TI 专有的睡眠模式 (uSleep)(例如,表 8-6),则会进入 uSleep 模式。

在 uSleep 模式下,两个低侧都会导通,为 HB1 和 HB2 提供高侧栅极电源以进行充电。其他内部电路会部分关断,以便将转换器的电流消耗降至尽可能低。如果输出电压达到标称输出电压设定点,则开关活动会在短暂的唤醒时间后再次开始。

LM251772 省电模式的时序图(禁用 uSleep)图 8-6 省电模式的时序图(禁用 uSleep)
LM251772 省电模式的时序图(启用 uSleep)图 8-7 省电模式的时序图(启用 uSleep)

PSM - ACM(自动导通模式)是适用于 4 开关降压/升压运行情况的高输出电流省电模式。在负载高于 PSM 进入阈值的降压/升压运行区域,开关脉冲将被跳过,控制将进入 ACM。在这里,器件调节保持在状态 II,并将输入传导至功率级的输出。必要时,控制以最短的状态 I 或状态 III 时间启动开关活动,以便按照电压调节环路的要求保持电感器电流。因此,输出电压仍然处于完全稳压状态,且器件维持所有保护功能,例如 OCP。

LM251772 采用默认寄存器设置时 PSM 的功能状态图图 8-8 采用默认寄存器设置时 PSM 的功能状态图

LM251772 具有自适应省电模式阈值(请参阅 PSM 进入阈值和纹波电流与输入电压间的关系通用曲线图)。内部算法从以下来源获得 IVT(PSM)

  • VIN 引脚上施加的输入电压检测
  • 来自 VOUT 引脚的输出电压
  • 通过 ADDR/SLOPE 引脚(表 8-4)或表 9-15 中的 SEL_SLOPE_COMP 寄存器选择或编程的斜率补偿系数 (msc)。
  • CFG3 引脚上选择的电感器降额因子(表 8-6)。INC_INDUCTOR_DERATING 会将默认设置增加 1LSB。或表 9-15 中编程的 SEL_INDUCT_DERATE 寄存器。必须根据电感器制造商数据表在 LM51772 功率级 (RCS) 设计的最大电流下选择电感器降额。

LM251772 PSM 进入阈值和纹波电流与输入电压间的关系通用曲线图图 8-9 PSM 进入阈值和纹波电流与输入电压间的关系通用曲线图

如果转换器在导通时间小于 ≈300ns 的降压运行条件下以及轻负载条件下运行,建议开启 SYNC 输出而不是使用 SYNC 输入功能来提供低电感器电流纹波。