TI 公司的 LM25149-Q1 是 42V 汽車同步 DC/DC 控制器，距離有超低 IQ 和集成了有源 EMI 濾波器。采用廣泛的電流模式控制結(jié)構(gòu)以簡(jiǎn)單的方法，具有快速瞬態(tài)響應(yīng)和極好負(fù)載和線路調(diào)整。LM25149-Q1可設(shè)定為具有合理的電流共享模式（并行輸出），以用于大電流的應(yīng)用程序。工作電壓至低3.5V，幾乎100%的占用空比，如果需要時(shí).LM25149Q1有兩個(gè)獨(dú)特的EMI特性：有源EMI和雙隨機(jī)放大（DRSS）。源EMI檢測(cè)DC輸入總線上的噪聲或衰減電壓，并抑制信號(hào)的降低輸出，以降低噪音或衰減電壓。DRSS 組合了低頻率頻率增長(zhǎng)和頻率頻率擴(kuò)展，以優(yōu)化頻率和高頻頻率帶寬的 EMI 性能。滿足汽車規(guī)范 AEC-Q100，工作在–40C 到+125C 。降低EMI的輸出信號(hào)為25dBμV.降低外部天線模塊尺寸50%，同時(shí)有世界的系統(tǒng)性能。器件的輸入電壓為3.5V到42V。固定3.3V、5V、12V或從0.8V到36V的像素輸出，精確為1%。關(guān)斷模式的電流為2.2μA，無(wú)流量電流為9μA，開(kāi)關(guān)頻率從100kHz到2.2MHz。主要在汽車電子系統(tǒng)，信息娛樂(lè)系統(tǒng)，儀表盤(pán)ADAS、以及高壓電池供電的系統(tǒng)。本文介紹了LM25149-Q1主要特性、功能模塊、多種應(yīng)用電路、以及評(píng)估板LM25149-Q1EVM-2100主要特性、電性能指標(biāo)、測(cè)試建立圖、電路圖、材料清單和PCB設(shè)計(jì)圖。

LM25149-Q1 是一款 42V 同步降壓 DC/DC 控制器，適用于大電流單輸出應(yīng)用。請(qǐng)參閱勘誤表。該器件采用峰值電流模式控制架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)輕松的環(huán)路補(bǔ)償、快速瞬態(tài)響應(yīng)以及出色的負(fù)載和線路調(diào)節(jié)。LM25149-Q1 可設(shè)置為交錯(cuò)模式（并行輸出），并為大電流應(yīng)用提供準(zhǔn)確的均流。

如果需要，LM25149-Q1 可以在低至 3.5V 的輸入電壓下以接近 100% 的占空比運(yùn)行。LM25149-Q1 具有兩個(gè)獨(dú)特的 EMI 降低功能：有源 EMI 濾波器和雙隨機(jī)擴(kuò)頻 （DRSS）。有源 EMI 濾波器檢測(cè)直流輸入總線上的任何噪聲或紋波電壓，并注入異相消除信號(hào)以降低噪聲或紋波電壓。DRSS 結(jié)合了低頻三角和高頻隨機(jī)調(diào)制，以優(yōu)化低頻和高頻射頻頻段的 EMI 性能。

LM25149-Q1主要特性：

? AEC-Q100 符合汽車應(yīng)用的要求：

– 設(shè)備溫度等級(jí) 1：–40C 至 +125C 環(huán)境工作溫度

? 兩個(gè)集成的 EMI 緩解機(jī)制

– 有源 EMI 濾波器可在較低頻率下增強(qiáng) EMI 性能

– 雙隨機(jī)擴(kuò)頻 （DRSS） 增強(qiáng)了跨低和

高頻段

– EMI 平均降低 25 dBμV

– 將外部差模濾波器尺寸減少 50% 并降低系統(tǒng)成本

? 多功能同步降壓 DC/DC 控制器

– 3.5 V 至 42 V 的寬輸入電壓范圍

– 1% 準(zhǔn)確度、固定 3.3V、5V、12V，或 0.8V 至 36V 的可調(diào)輸出

– 150C 最大結(jié)溫

– 關(guān)斷模式電流：2.2 μA

– 空載待機(jī)電流：9 μA

? 開(kāi)關(guān)頻率從 100 kHz 到 2.2 MHz

– 同步輸入和同步輸出功能

? 用于穩(wěn)健設(shè)計(jì)的固有保護(hù)功能

– 內(nèi)部打嗝模式過(guò)流保護(hù)

– 啟用和 PGOOD 功能

– VCC、VDDA 和柵極驅(qū)動(dòng) UVLO 保護(hù)

– 內(nèi)部或外部環(huán)路補(bǔ)償

– 具有滯后的熱關(guān)斷保護(hù)

? 使用 LM25149-Q1 和 WEBENCH? 電源設(shè)計(jì)器創(chuàng)建定制設(shè)計(jì)

LM25149-Q1應(yīng)用：

? 汽車電子系統(tǒng)

? 信息娛樂(lè)系統(tǒng)、儀表盤(pán)、ADAS

? 高壓電池供電系統(tǒng)

圖1.LM25149-Q1應(yīng)用電路圖

圖2.LM25149-Q1功能燈

圖 3.LM25149-Q1 應(yīng)用電路：2.1MHz 電壓穩(wěn)壓器

圖 4.LM25149-Q1 應(yīng)用電路：440kHz 音樂(lè)穩(wěn)壓器

評(píng)估板LM25149-Q1EVM-2100

LM25149-Q1EVM-2100 高密度 EVM 旨在使用 5.5V 至 36V 的穩(wěn)壓或非穩(wěn)壓高壓輸入軌，以在高達(dá) 8A 的負(fù)載電流下產(chǎn)生 5V 的嚴(yán)格穩(wěn)壓輸出電壓。這種寬 VIN 范圍 DC/DC 解決方案提供超大的額定電壓和工作裕度，以承受電源電壓瞬變。

自由運(yùn)行開(kāi)關(guān)頻率為 2.1 MHz，可與更高或更低頻率的外部時(shí)鐘信號(hào)同步。為該 EVM 選擇的動(dòng)力傳動(dòng)系無(wú)源組件（包括降壓電感器和陶瓷輸入和輸出電容器）符合汽車 AEC-Q200 標(biāo)準(zhǔn)，可從多個(gè)組件供應(yīng)商處獲得。

LM25149-Q1EVM-2100 評(píng)估模塊 （EVM） 是一款同步降壓 DC/DC 穩(wěn)壓器，它采用同步整流以小尺寸實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)換效率。它在 5.5 V 至 36 V 的寬輸入電壓范圍內(nèi)工作，提供 5 V 的穩(wěn)壓輸出。輸出電壓具有優(yōu)于 1% 的設(shè)定點(diǎn)精度，并可通過(guò)修改反饋電阻值進(jìn)行調(diào)節(jié)，允許用戶自定義

輸出電壓根據(jù)需要從 3.3 V 到 5.5 V。

EVM 中使用的 LM25149-Q1 同步降壓控制器具有以下特性：

? 3.5 V 至 42 V 的寬輸入電壓（寬 VIN）范圍

? 擴(kuò)頻調(diào)制和有源 EMI 濾波可降低 EMI

? 具有低 tON（min） 和 tOFF（min） 的寬占空比范圍

? 超低停機(jī)和空載待機(jī)靜態(tài)電流

? 多相能力

? 峰值電流模式控制環(huán)路架構(gòu)

? 集成的大電流 MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)器

? 帶打嗝的逐周期過(guò)流保護(hù)

? 功能安全

EVM 的自由運(yùn)行開(kāi)關(guān)頻率為 2.1 MHz，可根據(jù)需要同步到更高或更低的頻率。此外，相對(duì)于內(nèi)部時(shí)鐘相移 180 度的同步輸出信號(hào) （SYNCOUT） 可用于雙相主從器配置。VCC 和柵極驅(qū)動(dòng) UVLO 可在低輸入電壓條件下保護(hù)穩(wěn)壓器，每個(gè)通道的 EN 引腳支持特定于應(yīng)用的上電和斷電要求。

LM25149-Q1 采用 5.5mm × 3.5mm 占位面積的 24 引腳 VQFN 封裝，可實(shí)現(xiàn)具有高密度和低組件數(shù)量的 DC/DC 解決方案。

將 LM25149-Q1 與 WEBENCH? 電源設(shè)計(jì)器結(jié)合使用來(lái)創(chuàng)建自定義穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)。要優(yōu)化組件選擇并檢查跨線路和負(fù)載范圍的預(yù)測(cè)效率性能，請(qǐng)下載 LM25149-Q1 快速入門(mén)計(jì)算器。

典型應(yīng)用

? 大電流汽車電子系統(tǒng)

? ADAS 和車身電子設(shè)備

? 信息娛樂(lè)系統(tǒng)和儀表盤(pán)

? 汽車 HEV/EV 動(dòng)力總成系統(tǒng)

特性和電氣性能

? 5.5 V 至 36 V 的寬輸入電壓工作范圍

? 1% 精確的固定 3.3 V、5 V 或低至 0.8 V 的可調(diào)輸出

? 2.1 MHz 的開(kāi)關(guān)頻率可在外部同步上調(diào)或下調(diào) 20%

? VIN = 12V 時(shí)的滿載效率為 92.8%

? VIN = 12V 時(shí)的 12μA 控制器待機(jī)電流

? 針對(duì)超低 EMI 進(jìn)行了優(yōu)化

– 雙隨機(jī)擴(kuò)頻和有源 EMI 濾波

– 符合 CISPR 25 和 UNECE Reg 10 EMI 標(biāo)準(zhǔn)

? 峰值電流模式控制架構(gòu)提供快速線路和負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)

– 集成斜率補(bǔ)償自適應(yīng)開(kāi)關(guān)頻率

– 強(qiáng)制 PWM （FPWM） 或脈沖頻率調(diào)制 （PFM） 操作

– 可選的內(nèi)部或外部環(huán)路補(bǔ)償

? 集成高側(cè)和低側(cè)功率 MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)器

– 2.2A 和 3.2A 灌電流和源柵極驅(qū)動(dòng)電流能力

– 13 ns 自適應(yīng)死區(qū)時(shí)間控制可降低功耗和 MOSFET 溫升

? 帶有打嗝模式的過(guò)流保護(hù) （OCP），適用于持續(xù)過(guò)載情況

? SYNCOUT 信號(hào) 180 與內(nèi)部時(shí)鐘異相

? 電源良好信號(hào)，帶有連接到 VCC 的 100kΩ 上拉電阻器

? 內(nèi)部 3 ms 軟啟動(dòng)

? 完全組裝、測(cè)試和驗(yàn)證的 PCB 布局，總占位面積為 70 毫米 × 40 毫米

評(píng)估板LM25149-Q1EVM-2100主要電性能指標(biāo)：

圖7.評(píng)估板LM25149-Q1EVM-2100建立測(cè)試圖

圖8.評(píng)估板LM25149-Q1EVM-2100電路圖

評(píng)估板LM25149-Q1EVM-2100材料清單：

圖15.評(píng)估板25149-Q1EVM-2100 PCB設(shè)計(jì)圖：感應(yīng)元件

圖16.評(píng)估板LM25149-Q1EVM-2100 PCB設(shè)計(jì)圖：車載元件
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