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LM5121系列 3-65V 寬 Vin,電流模式同步升壓,帶斷開開關控制技術資料

科技綠洲 ? 2025-03-25 17:53 ? 次閱讀

LM5121 是一款同步升壓控制器,旨在實現高效率、高功率 升壓穩壓器應用。控制方法基于峰值電流模式控制。當前 模式控制提供固有的線路前饋、逐周期電流 Loop 補償的 Limiting 和 Easy 。

開關頻率可編程高達 1 MHz。使用 兩個穩健的 N 溝道 MOSFET 柵極驅動器,具有自適應死區時間控制。用戶可選二極管 仿真模式支持不連續模式作,以提高輕負載時的效率 條件。
*附件:LM5121-Q1 具有斷開開關控制功能的寬輸入同步升壓控制器數據表.pdf

LM5121 提供斷開開關控制,可完全斷開輸出 在 output short 或 shutdown 情況下從 input。在啟動序列期間,浪涌 電流受 Disconnection Switch 控制限制。

一個內部電荷泵允許高側同步的 100% 占空比作 switch (旁路作)。其他功能包括熱關斷、頻率同步、 打嗝模式電流限制和可調線路欠壓鎖定。

特性

  • 符合 AEC-Q100 標準,結果如下:
    • 器件溫度等級 1:-40°C 至 +125°C
      環境工作溫度范圍
    • 器件 HBM ESD 分類 2 級
    • 器件 CDM ESD 分類等級 C6
  • 最大輸入電壓:65 V
  • 最小輸入電壓:3.0 V(啟動時為 4.5 V)
  • 輸出電壓高達 100 V
  • 旁通 (V = V )作
  • 1.2V 基準電壓源,精度為 ±1.0%
  • 自由運行/可同步,最高可達 1 MHz
  • 峰值電流模式控制
  • 穩健的集成 3A 柵極驅動器
  • 自適應死區時間控制
  • 可選的二極管仿真模式
  • 可編程逐周期電流限值
  • 可編程線路 UVLO
  • 可編程軟啟動
  • 熱關斷保護
  • 低關斷靜態電流: 9 μA
  • 可編程斜率補償
  • 可編程跳躍周期模式降低了
    待機功耗
  • 支持外部 VCC 偏置電源選項
  • 關機模式下的負載斷開 (True
    Shutdown)
  • 浪涌電流限制
  • 打嗝模式短路/過載保護
  • 斷路器功能
  • 能夠進行輸入瞬態抑制
  • 能夠反向電池保護
  • 耐熱性能增強型 20 引腳 HTSSOP 封裝

參數
image.png

方框圖
image.png

1. 產品概述

  • ?產品名稱?:LM5121-Q1
  • ?類型?:具有斷開開關控制功能的寬輸入同步升壓控制器
  • ?應用領域?:12V、24V和48V電源系統、汽車啟停系統、高電流升壓電源、電池供電系統

2. 主要特點

  • ?寬輸入范圍?:輸入電壓最高可達65V,最低啟動電壓為4.5V
  • ?輸出電壓范圍?:最高可達100V,支持旁路模式(VOUT = VIN)
  • ?高效能?:基于峰值電流模式控制,提供高達96%的效率
  • ?保護功能?:包括過流保護、熱關斷、短路保護、反接電池保護等
  • ?斷開開關控制?:在輸出短路或關機條件下完全斷開輸入與輸出的連接
  • ?同步整流?:內置3A集成柵極驅動器,支持同步整流
  • ?自適應死區時間控制?:確保上下管不會同時導通
  • ?可編程功能?:包括周期電流限制、重載保護、軟啟動等

3. 電氣特性

  • ?工作溫度范圍?:-40°C至+125°C
  • ?VCC工作電流?:在VCC=8.3V時為3.55mA,VCC=12V時為4.58mA
  • ?開關頻率?:用戶可編程,最高可達1MHz
  • ?軟啟動時間?:根據輸入電壓和設定點變化
  • ? UVLO(欠壓鎖定) ?:具有雙級UVLO電路,確保穩定工作

4. 功能描述

  • ? UVLO(欠壓鎖定) ?:當UVLO引腳電壓低于0.4V時,控制器進入關機模式;當電壓在0.4V至1.2V之間時,控制器進入待機模式;當電壓高于1.2V時,控制器正常工作。
  • ?VCC高壓調節器?:提供7.6V的VCC偏置供電,支持高達65V的輸入電壓。
  • ?斜率補償?:通過外部電阻編程,防止占空比大于50%時的次諧波振蕩。
  • ?斷開開關控制?:通過內部電荷泵控制斷開開關,限制啟動時的涌入電流,并提供電路斷路器功能。
  • ?軟啟動?:通過外部軟啟動電容實現,減少啟動應力。
  • ?HO和LO驅動器?:內置兩個強大的N溝道MOSFET柵極驅動器,支持高達100%的占空比操作。

5. 應用信息

  • ?設計步驟?:包括選擇電感器、電流感應電阻器、輸出和輸入電容器等關鍵組件。
  • ?環路補償?:提供詳細的環路補償設計指南,確保系統穩定。
  • ?布局指南?:建議最小化主開關環路的面積,以減少寄生電感和噪聲。

6. 封裝與訂購信息

  • ?封裝類型?:20引腳HTSSOP封裝
  • ?訂購代碼?:包括LM5121MHX/NOPB等多種選項
  • ?環保與合規?:符合RoHS要求,標記為綠色
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