JAJSV63A August   2024  – August 2024 LM5137-Q1

ADVANCE INFORMATION  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 Device Comparison Table
  6. 5 Pin Configuration and Functions
    1. 5.1 Wettable Flanks
  7. 6 Specifications
    1. 6.1 Absolute Maximum Ratings
    2. 6.2 ESD Ratings
    3. 6.3 Recommended Operating Conditions
    4. 6.4 Thermal Information
    5. 6.5 Electrical Characteristics
    6. 6.6 Typical Characteristics
  8. 7 Detailed Description
    1. 7.1 Overview
    2. 7.2 Functional Block Diagram
    3. 7.3 Feature Description
      1. 7.3.1  Input Voltage Range (VIN)
      2. 7.3.2  Bias Supply Regulator (VCC, BIAS1/VOUT1, VDDA)
      3. 7.3.3  Precision Enable (EN1, EN2)
      4. 7.3.4  Switching Frequency (RT)
      5. 7.3.5  Pulse Frequency Modulation and Synchronization (PFM/SYNC)
      6. 7.3.6  Synchronization Out (SYNCOUT)
      7. 7.3.7  Dual Random Spread Spectrum (DRSS)
      8. 7.3.8  Configurable Soft Start (RSS)
      9. 7.3.9  Output Voltage Setpoints (FB1, FB2)
      10. 7.3.10 Minimum Controllable On-Time
      11. 7.3.11 Error Amplifier and PWM Comparator (FB1, FB2, COMP1, COMP2)
        1. 7.3.11.1 Slope Compensation
      12. 7.3.12 Inductor Current Sense (ISNS1+, BIAS1/VOUT1, ISNS2+, VOUT2)
        1. 7.3.12.1 Shunt Current Sensing
        2. 7.3.12.2 Inductor DCR Current Sensing
      13. 7.3.13 MOSFET Gate Drivers (HO1, HO2, LO1, LO2)
      14. 7.3.14 Output Configurations (CNFG)
        1. 7.3.14.1 Independent Dual-Output Operation
        2. 7.3.14.2 Single-Output Interleaved Operation
        3. 7.3.14.3 Single-Output Multiphase Operation
    4. 7.4 Device Functional Modes
      1. 7.4.1 Sleep Mode
      2. 7.4.2 PFM Mode
  9. 8 Application and Implementation
    1. 8.1 Application Information
      1. 8.1.1 Power Train Components
        1. 8.1.1.1 Power MOSFETs
        2. 8.1.1.2 Buck Inductor
        3. 8.1.1.3 Output Capacitors
        4. 8.1.1.4 Input Capacitors
        5. 8.1.1.5 EMI Filter
      2. 8.1.2 Error Amplifier and Compensation
    2. 8.2 Typical Applications
      1. 8.2.1 Design 1 – Dual 5V and 3.3V, 20A Buck Regulator for 12V Automotive Battery Applications
        1. 8.2.1.1 Design Requirements
        2. 8.2.1.2 Detailed Design Procedure
          1. 8.2.1.2.1 Custom Design With WEBENCH® Tools
          2. 8.2.1.2.2 Custom Design With Excel Quickstart Tool
          3. 8.2.1.2.3 Inductor Calculations
          4. 8.2.1.2.4 Shunt Resistors
          5. 8.2.1.2.5 Ceramic Output Capacitors
          6. 8.2.1.2.6 Ceramic Input Capacitors
          7. 8.2.1.2.7 Feedback Resistors
          8. 8.2.1.2.8 Input Voltage UVLO Resistors
          9. 8.2.1.2.9 Compensation Components
        3. 8.2.1.3 Application Curves
      2. 8.2.2 Design 2 – Two-Phase, Single-Output Buck Regulator for Automotive ADAS Applications
        1. 8.2.2.1 Design Requirements
        2. 8.2.2.2 Detailed Design Procedure
      3. 8.2.3 Design 3 – 12V, 20A, 400kHz, Two-Phase Buck Regulator for 48V Automotive Applications
        1. 8.2.3.1 Design Requirements
        2. 8.2.3.2 Detailed Design Procedure
        3. 8.2.3.3 Application Curves
    3. 8.3 Power Supply Recommendations
    4. 8.4 Layout
      1. 8.4.1 Layout Guidelines
        1. 8.4.1.1 Power Stage Layout
        2. 8.4.1.2 Gate Drive Layout
        3. 8.4.1.3 PWM Controller Layout
        4. 8.4.1.4 Thermal Design and Layout
        5. 8.4.1.5 Ground Plane Design
      2. 8.4.2 Layout Example
  10. 9 Device and Documentation Support
    1. 9.1 Device Support
      1. 9.1.1 サード・パーティ製品に関する免責事項
      2. 9.1.2 Development Support
        1. 9.1.2.1 Custom Design With WEBENCH® Tools
    2. 9.2 Documentation Support
      1. 9.2.1 Related Documentation
        1. 9.2.1.1 PCB Layout Resources
        2. 9.2.1.2 Thermal Design Resources
    3. 9.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 9.4 サポート・リソース
    5. 9.5 Trademarks
    6. 9.6 静電気放電に関する注意事項
    7. 9.7 用語集
  11. 10Revision History
  12. 11Mechanical, Packaging, and Orderable Information
    1. 11.1 Tape and Reel Information

パッケージ・オプション

メカニカル・データ（パッケージ｜ピン）
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報

3 概要

LM5137-Q1 は、80V の同期整流降圧 DC/DC コントローラ ファミリであり、機能安全を実現するための次の 3 つのオプションが用意されています。対応、ASIL B、ASIL D。インターリーブ方式のスタック可能なピーク電流モード アーキテクチャにより、容易なループ補償、高速な過渡応答、優れた負荷 / ライン制御、並列化した相での正確なカレント シェア (電流共有) を実現し、より大きな出力電流に対応します。

最小オン時間 15ns のハイサイド スイッチは大きい降圧率に対応できるため、12V、24V、48V の車載用入力から低電圧レールへの直接変換が可能になり、システムの設計コストと複雑性を下げることができます。LM5137-Q1 は、最低 4V の入力電圧ディップ時にも動作を継続でき、必要に応じて 100% のデューティ サイクルでも動作できます。無負荷時静止電流 (出力電圧をレギュレートした状態) は 12.7μA であるため、バッテリ駆動の車載用システムの動作時間を延長できます。

パッケージ情報
部品番号 パッケージ (1) パッケージ サイズ(2)
LM5137-Q1 RHA (VQFN、36) 6.0mm × 6.0 mm
(1) 詳細については、セクション 11 を参照してください。
(2) パッケージ サイズ (長さ × 幅) は公称値であり、該当する場合はピンも含まれます。
LM5137-Q1 LM5137-Q1 デュアル出力降圧スイッチング レギュレータ - 概略回路図 LM5137-Q1 デュアル出力降圧スイッチング レギュレータ - 概略回路図

CISPR 25 および車載用 EMI 要件への準拠を容易にする複数の機能が搭載されています。大電流 MOSFET ゲート ドライバは、適応的にタイミングを制御し、スイッチング遷移時のボディ ダイオードの導通を最小限にとどめて、スイッチング損失を低減するとともに、高入力電圧および高スイッチング周波数時の熱および EMI 性能を高めます。入力コンデンサのリップル電流を小さくし、EMI フィルタを小型化するために、2 つの出力の 180° インターリーブ動作もサポートしています。90° 位相差のあるクロック出力は、カスケード、マルチチャネル、多相電力段に最適です。スイッチング周波数は、抵抗により最大 2.2MHz まで設定可能で、最大 2.5MHz の外部クロック ソースと同期できるため、ノイズに敏感な用途でビート周波数を除去できます。

LM5137-Q1 のその他の機能として、最大 150℃の接合部温度での動作、ユーザー選択可能な PFM モードによる軽負荷時消費電流の低減、設定可能なソフトスタート機能、オープンドレインの PG フラグによるフォルト報告と出力監視、独立したイネーブル入力、プリバイアスされた負荷への単調なスタートアップ、内蔵 VCC バイアス電源レギュレータ (VIN または BIAS1/VOUT1 から電源を供給)、ヒカップ モード過負荷保護、自動回復機能付きサーマル シャットダウン保護があります。電流検出では、インダクタの DCR を使用して最高水準の効率を実現できます。また、オプションのシャント抵抗を使用すれば、高精度を実現できます。

LM5137-Q1 コントローラは、車載用アプリケーション向けの AEC-Q100 グレード 1 に認定済みであり、6mm × 6mm の熱特性強化された 36 ピンの VQFN パッケージに搭載されています。また、信頼性向上のための追加ピン クリアランスとウェッタブル フランク ピン付きで、製造中の光学検査が容易になります。広い入力電圧範囲、低い静止電流消費、高温での動作、サイクルごとの電流制限、低い EMI シグネチャ、小型設計サイズにより、堅牢性と耐久性の強化向上が求められるアプリケーションに最適なポイント オブ ロード レギュレータ ソリューションを実現できます。