LM5117中文数据手册

LM5117采用模拟电流监视器的宽输入范围同步降压控制器一般说明LM5117是一款同步降压控制器，适用于高电压或各种输入电源的降压型稳压器应用。其控制方法基于采用仿真电流斜坡的电流模式控制。电流模式控制具有固有的输入电压前馈、逐周期电流限制和简化环路补偿的功能。使用仿真控制斜坡可降低脉宽调制电路对噪声的敏感度，有助于实现高输入电压应用所必需的极小占空比的可靠控制。LM5117的工作频率可以在50kHz至750kHz范围内设定。LM5117可利用自适应死区时间控制来驱动外部高边和低边NMOS功率开关管。用户可选的二极管仿真模式可实现非连续模式操作，提高轻负载条件下的效率。高电压偏置稳压器可利用外部偏置电源进一步提高效率。LM5117独特的模拟遥测功能可提供平均输出电流信息。其他功能还包括热关断、频率同步、断续(hiccup)模式电流限制和可调输入欠压锁定。主要特点■仿真峰值电流模式控制■5.5V至65V宽工作电压范围■稳定的3.3A峰值栅极驱动■自适应死区时间输出驱动器控制■自由运行或同步高达750kHz的时钟■可选的二极管仿真模式■0.8V可编程输出■精度为1.5％的电压基准■模拟电流监视器■可编程电流限制■断续模式过流保护■可编程软启动和跟踪■可编程输入欠压锁定■可编程切换至外部偏置电源■热关断封装■TSSOP-20EP(耐热增强型)■LLP-24(4mm×4mm)典型应用30143201日©2011美国国家半导体公司301432本文是NationalSemiconductor英文版的译文，本公司不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何内容的准确性，请参考本公司提供的英文版。连线图30143279顶视图20引脚TSSOPEP30143202顶视图LLP-24(4mm×4mm)订购信息订购号封装类型NSC封装图纸供货方式特点LM5117PMHTSSOP-20EPMXA20A每排73只LM5117PMHETSSOP-20EPMXA20A250只带装和卷装LM5117PMHXTSSOP-20EPMXA20A2500只带装和卷装LM5117PSQLLP-24SQA24A1000只带装和卷装LM5117PSQELLP-24SQA24A250只带装和卷装LM5117PSQXLLP-24SQA24A4500只带装和卷装欠压锁定编程引脚。当UVLO引脚低于0.4V时，稳压器处于关断模式，所有功能被禁用。如果UVLO引脚电压高于0.4V并低于1.25V，稳压器随VCC稳压器运行而处于待机模式，此时SS引脚接地，且HO和LO输出端不会切换。如果UVLO引脚电压高于1.25V，SS引脚允许电压上升，同时脉宽调制栅极驱动信号传递至HO和LO引脚。当UVLO超过1.25V，且流经外部UVLO电阻时，20µA灌电流被激活以提供迟滞。21DEMB可选逻辑输入可以在低态时启用二极管仿真。在二极管仿真模式下，在检测到反向电流流过(电流从输出到地流经低边NMOS)后，低边NMOS在PWM周期的其余部分被锁断。当DEMB为高电平时，二极管仿真被禁用，从而允许电流在任一方向流过低边NMOS。如果该引脚浮置，LM5117内部的50kΩ下拉电阻可保持DEMB引脚为低电平，并启用二极管仿真。32RES重启定时器引脚可配置打嗝限流模式。在自动重启前，RES引脚上的电容器决定控制器处于关闭状态的时间。当控制器经过逐周期电流限制的256个连续PWM周期时，打嗝模式开始。在此之后，10µA灌电流对RES引脚电容充电至1.25V阈值，并重启LM5117。43SS在软启动期间，外部电容和内部10µA灌电流可设置误差放大器基准的斜率。当VCC5V，UVLO1.25V或热关断期间，SS引脚均保持低电平。54RT内部振荡器用RT和AGND之间的一个电阻进行设定。建议的最大振荡频率为750kHz。将一个正脉冲经一个小耦合电容连接至RT引脚，内部振荡器即可同步至外部时钟。65AGND模拟接地。内部0.8V电压基准电路和模拟电路的回路。77VCCDIS禁用内部VCC稳压器的可选输入。如果VCCDIS1.25V，内部VCC稳压器被禁用。VCCDIS有一个内部500kΩ下拉电阻，当此引脚浮置时，可启用VCC稳压器。用一个连接至外部偏置电源的电阻分压器上拉VCCDIS至1.25V以上，可以重写(override)500kΩ内部下拉电阻。88FB反馈。内部误差放大器的反相输入。取自此引脚输出的电阻分压信号可设定输出电压电平。FB引脚的调节阈值为0.8V。99COMP内部误差放大器的输出。环路补偿网络应连接在此引脚和FB引脚之间。1010CM电流监视器输出。它提供检测到的电感电流平均值。监视器直接连在CM和AGND之间。不使用此引脚时CM应浮置。1111RAMPPWM斜坡信号。SW引脚、RAMP引脚和AGND引脚之间连接的外部电阻和电容用来设置PWM斜坡斜率。选择合适的元件值可产生一个RAMP斜坡信号，它可以用一个与输入电压成正比的斜坡来仿真电感的交流分量。1212CS电流检测放大器输入。连接至电流检测电阻的高边。1313CSG至电流检测电阻的开尔文(Kelvin)接地连线。直接连接至电流检测电阻的低边。1414PGND低边NMOS栅极驱动器的电源接地返回引脚。直接连接至电流检测电阻的低边。1515LO低边NMOS栅极驱动输出。通过一条短而低电感的路径连接至低边同步NMOS晶体管的栅极。1616VCC偏置电源引脚。利用尽可能靠近控制器的低ESR/ESL电容对PGND本地去耦。1718SW降压稳压器的开关节点。高边NMOS晶体管的源端和低边NMOS的漏端通过一条短而低电感的路径连接至自举电容。3栅极驱动输出。通过一条短而低电感的路径连接至高边NMOS晶体管的栅极。1920HB用于自举栅极驱动的高边驱动器电源。连接至外部自举二极管的阴极和自举电容。自举电容提供电流为高边NMOS栅极充电，应尽可能靠近控制器放置。2022VINVCC稳压器电源电压输入源。EPEPEP封装的裸露焊盘。需要电气隔离。应焊接到接地平面，以减少热阻。6NC无电气接触。17NC无电气接触。21NC无电气接触。23NC无电气接触。绝对最大额定值(注释1)VIN至AGND-0.3至75VSW至AGND-3.0至75VHB至SW-0.3至15VVCC至AGND(注释2)-0.3至15VHO至SW-0.3至HB+0.3VLO至AGND-0.3至VCC+0.3VFB、DEMB、RES、VCCDIS,UVLO至AGND-0.3至15VCM、COMP至AGND(注释3)-0.3至7VSS、RAMP、RT至AGND-0.3至7VCS、CSG、PGND至AGND-0.3至0.3VESD额定HBM(注释4)2kV存储温度-55°C至+150°C结点温度+150°C工作额定值(注释1)VIN(注释5)5.5V至65VVCC5.5V至14VHB至SW5.5V至14V结点温度-40°C至+125°C电气特性用标准字体表示的数值仅用于在TJ=25℃时；使用粗体字体表示的极限值适用于结点温度范围在-40℃至+125℃之间。最小和最大极限值通过测试、设计或统计数据得以保证。典型值代表TJ=25℃时标准参数值，仅供参考。除非另有规定，适用下列条件：VVIN=48V，VVCCDIS=0V，RT=25kΩ，LO和HO无负载。标识参数工作条件最小值典型值最大值单位VIN电源IBIASVIN工作电流(注释6)VSS=0V4.86.2mAVSS=0V,VVCCDIS=2V0.40.55mAISHUTDOWNVIN关断电流VSS=0V,VUVLO=0V1640µAVCC稳压器VCC(REG)VCC调节无负载6.857.68.2VVCC压差(VIN至VCC)VVIN=5.5V,没有外部负载0.050.14VVVIN=6.0V,ICC=20mA0.40.5VVCC灌电流限制VVCC=0V3042mAIVCCVCC工作电流(注释6)VSS=0V,VVCCDIS=2V4.05.0mAVSS=0V,VVCCDIS=2V,VVCC=14V5.87.3mAVCC欠压阈值VCC上升4.74.95.15VVCC欠压迟滞0.2VVCC禁用VCCDIS阈值VCCDIS上升1.221.251.29VVCCDIS迟滞0.06VVCCDIS输入电流VVCCDIS=0V-20nAVCCDIS下拉电阻500kΩUVLOUVLO阈值UVLO上升1.221.251.29VUVLO迟滞电流VUVLO=1.4V152025µAUVLO关断阈值UVLO下降0.30.4VUVLO关断迟滞0.1V软启动ISSSS灌电流VSS=0V71012µASS下拉电阻1324Ω误差放大器VREFFB输入偏置电流测量条件FB,FB=COMP788800812mVFB输出高电压VFB=0.8V1nAVOHCOMP输出高电压ISOURCE=3mA2.8VVOLCOMP输出低电压ISINK=3mA0.26VAOL直流增益80dBfBW单位增益带宽3MHzPWM比较器tHO(OFF)强制HO关断时间260320440ns5(MIN)最小HO导通时间VVIN=65V100nsCOMP至PWM比较器偏移1.2V振荡器fSW1频率1RT=25kΩ180200220kHzfSW2频率2RT=10kΩ430480530kHzRT输出电压1.25VRT同步正阈值2.63.23.95V同步脉冲宽度100ns电流限制VCS(TH)逐周期检测电压阈值VRAMP=0,CSG至CS106120135mVCS输入偏置电流VCS=0V-100-66µACSG输入偏置电流VCSG=0V-100-66µA电流检测放大器增益10V/V断续模式故障定时器256周期RESIRESRES灌电流10µAVRESRES阈值RES上升1.221.251.285V二极管仿真VILDEMB输入低阈值2.01.65VVIHDEMB输入高阈值2.952.5VSW零交叉阈值-5mVDEMB输入下拉电阻50kΩ电流监视器电流监视器放大器增益CS至CM17.520.523.5V/V零输入偏移25120mVHO栅极驱动器VOHHHO高态压降IHO=–100mA,VOHH=VHB-VHO0.170.3VVOLHHO低态压降IHO=100mA,VOLH=VHO-VSW0.10.2VHO上升时间C-负载=1000pF(注释7)6nsHO下降时间C-负载=1000pF(注释7)5nsIOHH峰值HO灌电流VHO=0V,SW=0V,HB=7.6V2.2AIOLH峰值HO抽电流VHO=VHB=7.6V3.3AHB至SW欠压2.562.93.32VHB直流偏置电流HB-SW=7.6V65100µALO栅极驱动器VOHLLO高态压降ILO=–100mA,VOHL=VCC-VLO0.170.27VVOLLLO低态压降ILO=100mA,VOLL=VLO0.10.2VLO上升时间C-负载=1000pF(注释7)6nsLO下降时间C-负载=1000pF(注释7)5nsIOHL峰值LO灌电流VLO=0V2.5AIOLL峰值LO抽电流VLO=7.6V3.3A开关特性TDLHLO下降至HO上升延迟无负载72nsHO下降至LO上升延迟无负载71ns热TSD热关断温度上升165°C热关断迟滞25°CθJA结点至环境TSSOP-20EP40°C/°C