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

概述

LM5171 器件是一款高性能双通道双向 PWM 控制器,用于管理较高电压端口 (HV-Port) 和较低电压端口 (LV-Port) 之间的功率传输。LM5171 集成了关键的模拟功能,可以实现需要极少外部元件的高功率转换器设计。根据运行模式,该器件可在 DIR 输入信号指定的任何方向上调节输出端口电压或电流。

双通道差分电流检测放大器和专用通道电流监测计可实现 1% 的典型精度。稳健的 5A 半桥栅极驱动器能够控制并联的 MOSFET 开关,从而在每个通道提供更高的功率。该器件提供动态可选二极管仿真模式 (DEM) 和强制 PWM (FPWM)。在 DEM 模式下,降压或升压同步整流器可实现不连续模式运行,从而提高轻负载条件下的效率,同时还可防止出现负电流。在 FPWM 模式下,同步整流器允许负电流,因此有助于在大电路瞬态下实现快速动态响应。通用保护特性包括逐周期峰值电流限制、HV 和 LV 端口过压保护、MOSFET 开关故障检测和保护以及过热保护。

LM5171 采用创新型平均电流模式控制技术,无论功率流方向、工作电压和负载水平如何,都能保持恒定的环路增益,从而简化内部电流环路补偿。该器件还集成了两个误差放大器和一个 1% 精度的电压基准,可实现双向输出电压调节。自由运行振荡器最高可调节至 1000kHz,并可在自由运行振荡器频率的 ±20% 范围内与外部时钟同步。为了实现可堆叠多相并行运行,可以并联两个 LM5171 控制器来实现三相或四相并行运行,或者将多个 LM5171 控制器与外部多相时钟同步来实现更多相数的并行运行。此外,LM5171 的两个通道可实现两个独立的双向转换器。UVLO 引脚提供命令开/关控制,当引脚保持低电平时,会在低静态电流关断状态下禁用 LM5171

LM5171 还具有一个 I2C 端口,可用于监测该器件的运行状态和警报。