ZHCSWL4 June   2024 LM5171

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 时序要求
    7. 5.7 典型特性
  7. 详细说明
    1. 6.1 概述
      1. 6.1.1 器件配置 (CFG) 和 I2C 地址
      2. 6.1.2 IC 运行模式的定义
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  辅助电源和电压基准(VCC、VDD 和 VREF)
      2. 6.3.2  欠压锁定 (UVLO) 和控制器启用或禁用
      3. 6.3.3  高电压输入(HV1、HV2)
      4. 6.3.4  电流检测放大器
      5. 6.3.5  控制命令
        1. 6.3.5.1 通道使能命令(EN1、EN2)
        2. 6.3.5.2 方向命令(DIR1 和 DIR2)
        3. 6.3.5.3 通道电流设置命令(ISET1 和 ISET2)
      6. 6.3.6  通道电流监测器(IMON1、IMON2)
        1. 6.3.6.1 单个通道电流监测器
        2. 6.3.6.2 多相总电流监测
      7. 6.3.7  逐周期峰值电流限制 (IPK)
      8. 6.3.8  内部电流环路误差放大器
      9. 6.3.9  外部电压环路误差放大器
      10. 6.3.10 软启动、二极管仿真和强制 PWM 控制(SS/DEM1 和 SS/DEM2)
        1. 6.3.10.1 通过 SS/DEM 引脚进行软启动控制
        2. 6.3.10.2 DEM 编程
        3. 6.3.10.3 FPWM 编程以及动态 FPWM 和 DEM 更改
        4. 6.3.10.4 SS 引脚作为重启计时器
          1. 6.3.10.4.1 OVP 中的重启计时器
          2. 6.3.10.4.2 DIR 更改后的重启计时器
      11. 6.3.11 栅极驱动输出、死区时间编程和自适应死区时间(HO1、HO2、LO1、LO2、DT/SD)
      12. 6.3.12 紧急锁存关断 (DT/SD)
      13. 6.3.13 PWM 比较器
      14. 6.3.14 振荡器 (OSC)
      15. 6.3.15 同步到外部时钟(SYNCI、SYNCO)
      16. 6.3.16 过压保护 (OVP)
      17. 6.3.17 多相配置(SYNCO、OPT)
        1. 6.3.17.1 多相星型配置
        2. 6.3.17.2 两相、三相或四相并行运行菊花链配置
        3. 6.3.17.3 六相或八相并行运行菊花链配置
      18. 6.3.18 热关断
    4. 6.4 编程
      1. 6.4.1 动态死区时间调整
      2. 6.4.2 UVLO 编程
    5. 6.5 寄存器
      1. 6.5.1 I2C 串行接口
      2. 6.5.2 I2C 总线运行
      3. 6.5.3 时钟延展
      4. 6.5.4 数据传输格式
      5. 6.5.5 从定义的寄存器地址进行单次读取
      6. 6.5.6 从定义的寄存器地址开始进行顺序读取
      7. 6.5.7 对定义的寄存器地址进行单次写入
      8. 6.5.8 从定义的寄存器地址开始进行顺序写入
      9. 6.5.9 REGFIELD 寄存器
  8. 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
      1. 7.1.1 小信号模型
        1. 7.1.1.1 电流环路小信号模型
        2. 7.1.1.2 电流环路补偿
        3. 7.1.1.3 电压环路小信号模型
        4. 7.1.1.4 电压环路补偿
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 60A、双相、48V 至 12V 双向转换器
        1. 7.2.1.1 设计要求
        2. 7.2.1.2 详细设计过程
          1. 7.2.1.2.1  确定占空比
          2. 7.2.1.2.2  振荡器编程
          3. 7.2.1.2.3  功率电感器、RMS 和峰值电流
          4. 7.2.1.2.4  电流检测 (RCS)
          5. 7.2.1.2.5  电流设置限制 (ISETx)
          6. 7.2.1.2.6  峰值电流限制
          7. 7.2.1.2.7  功率 MOSFET
          8. 7.2.1.2.8  辅助电源
          9. 7.2.1.2.9  自举二极管
          10. 7.2.1.2.10 OVP
          11. 7.2.1.2.11 死区时间
          12. 7.2.1.2.12 通道电流监测器 (IMONx)
          13. 7.2.1.2.13 UVLO 引脚用途
          14. 7.2.1.2.14 HVx 引脚配置
          15. 7.2.1.2.15 环路补偿
          16. 7.2.1.2.16 软启动
          17. 7.2.1.2.17 PWM 转换为 ISET 引脚上的电压
          18. 7.2.1.2.18 正确端接未使用的引脚
        3. 7.2.1.3 应用曲线
          1. 7.2.1.3.1 效率
          2. 7.2.1.3.2 阶跃负载响应
          3. 7.2.1.3.3 双通道交错运行
          4. 7.2.1.3.4 典型启动和关断
          5. 7.2.1.3.5 DEM 和 FPWM
          6. 7.2.1.3.6 DEM 和 FPWM 之间的模式转换
          7. 7.2.1.3.7 ISET 跟踪和预充电
          8. 7.2.1.3.8 保护功能
    3. 7.3 电源相关建议
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
      2. 7.4.2 布局示例
  9. 器件和文档支持
    1. 8.1 器件支持
      1. 8.1.1 开发支持
    2. 8.2 接收文档更新通知
    3. 8.3 支持资源
    4. 8.4 商标
    5. 8.5 静电放电警告
    6. 8.6 术语表
  10. 修订历史记录
  11. 10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
辅助电源

辅助电源的总负载电流主要由总 MOSFET 栅极电荷 Qg 确定。假设系统采用多个 LM5171 来实现 M 个相位,且每个相位使用 N 个并联的 MOSFET 作为一个开关。每个相位有 2x N 个 MOSFET 要驱动。然后,通过 VCC 辅助电源驱动这些 MOSFET 的总电流由方程式 100 确定。

方程式 100. LM5171

其中

  • 5mA 是最坏情况下每个相位的控制逻辑电路使用的最大电流。

在将两个并联 MOSFET 用作一个开关的四相系统示例中(其中 M = 4,N = 2,Qg = 100nC,Fsw = 100KHz),辅助电源必须至少能够支持以下总负载电流:

方程式 101. LM5171

在将相同并联 MOSFET 用作一个开关的八相系统示例中,辅助电源必须能够支持以下总负载电流:

方程式 102. LM5171

辅助电源和电压基准(VCC、VDD 和 VREF)中所述,LM5171 集成的 LDO 驱动器可以驱动外部 N 沟道增强型 MOSFET,从而在 VCC 引脚上产生 9V 辅助电源电压。此应用中选择了 PMT560ENEAX。

但是,外部 MOSFET 的损耗可能相当高,尤其是在高负载电流和高输入电压条件下。可能优先选择外部 10V 至 12V VCC 辅助电源。如果系统中不能提供此电源电压,用户可以使用降压/升压或 SEPIC 转换器从 LV 端口产生该电压,或者使用降压转换器从 HV 端口产生该电压。请参阅米6体育平台手机版_好二三四 (TI) LM25118LM5118 来实现降压/升压转换器,参阅 LM5158 来实现 SEPIC 转换器,或参阅 LM5160LM5161 来实现降压转换器。

必须靠近 VCC 引脚和 PGND 引脚放置一个旁路电容器。此应用中选择了 2.2µF、16V 陶瓷电容器。