JAJSOF4 May   2022 LM5143A-Q1

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 概要 (続き)
  6. 6 デバイス比較表
  7. 7 ピン構成と機能
    1. 7.1 ウェッタブル・フランク
  8. 8 仕様
    1. 8.1 絶対最大定格
    2. 8.2 ESD 定格
    3. 8.3 推奨動作条件
    4. 8.4 熱に関する情報
    5. 8.5 電気的特性
    6. 8.6 スイッチング特性
    7. 8.7 代表的特性
  9. 9 詳細説明
    1. 9.1 概要
    2. 9.2 機能ブロック図
    3. 9.3 機能説明
      1. 9.3.1  入力電圧範囲 (VIN)
      2. 9.3.2  高電圧バイアス電源レギュレータ (VCC、VCCX、VDDA)
      3. 9.3.3  イネーブル (EN1、EN2)
      4. 9.3.4  パワー・グッド・モニタ (PG1、PG2)
      5. 9.3.5  スイッチング周波数 (RT)
      6. 9.3.6  クロック同期 (DEMB)
      7. 9.3.7  同期出力 (SYNCOUT)
      8. 9.3.8  スペクトラム拡散周波数変調 (DITH)
      9. 9.3.9  設定可能なソフトスタート (SS1、SS2)
      10. 9.3.10 出力電圧の設定ポイント (FB1、FB2)
      11. 9.3.11 最小制御可能オン時間
      12. 9.3.12 エラー・アンプと PWM コンパレータ (FB1、FB2、COMP1、COMP2)
      13. 9.3.13 スロープ補償
      14. 9.3.14 インダクタ電流センス (CS1、VOUT1、CS2、VOUT2)
        1. 9.3.14.1 シャント電流センシング
        2. 9.3.14.2 インダクタ DCR 電流センシング
      15. 9.3.15 ヒカップ・モード電流制限 (RES)
      16. 9.3.16 ハイサイドおよびローサイドのゲート・ドライバ (HO1、HO2、LO1、LO2、HOL1、HOL2、LOL1、LOL2)
      17. 9.3.17 出力構成 (MODE、FB2)
        1. 9.3.17.1 独立したデュアル出力動作
        2. 9.3.17.2 単一出力インターリーブ動作
        3. 9.3.17.3 単一出力多相動作
    4. 9.4 デバイスの機能モード
      1. 9.4.1 スタンバイ・モード
      2. 9.4.2 ダイオード・エミュレーション・モード
      3. 9.4.3 サーマル・シャットダウン
  10. 10アプリケーションと実装
    1. 10.1 アプリケーション情報
      1. 10.1.1 パワートレイン・コンポーネント
        1. 10.1.1.1 降圧インダクタ
        2. 10.1.1.2 出力コンデンサ
        3. 10.1.1.3 入力コンデンサ
        4. 10.1.1.4 パワー MOSFET
        5. 10.1.1.5 EMI フィルタ
      2. 10.1.2 エラー・アンプと補償
    2. 10.2 代表的なアプリケーション
      1. 10.2.1 設計 1 車載用アプリケーション向け 5V および 3.3V デュアル出力降圧レギュレータ
        1. 10.2.1.1 設計要件
        2. 10.2.1.2 詳細な設計手順
          1. 10.2.1.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
          2. 10.2.1.2.2 Excel クイックスタート・ツールによるカスタム設計
          3. 10.2.1.2.3 インダクタの計算
          4. 10.2.1.2.4 電流検出抵抗
          5. 10.2.1.2.5 出力コンデンサ
          6. 10.2.1.2.6 入力コンデンサ
          7. 10.2.1.2.7 補償部品
        3. 10.2.1.3 アプリケーション曲線
      2. 10.2.2 設計 2 - 車載用 ADAS アプリケーション向け 2 相、15A、2.1MHz 単一出力降圧レギュレータ
        1. 10.2.2.1 設計要件
        2. 10.2.2.2 詳細な設計手順
        3. 10.2.2.3 アプリケーション曲線
      3. 10.2.3 設計 3 - 高電圧車載用バッテリ・アプリケーション向けの 2 相、50A、300kHz、単一出力降圧レギュレータ
        1. 10.2.3.1 設計要件
        2. 10.2.3.2 詳細な設計手順
        3. 10.2.3.3 アプリケーション曲線
  11. 11電源に関する推奨事項
  12. 12レイアウト
    1. 12.1 レイアウトのガイドライン
      1. 12.1.1 出力段レイアウト
      2. 12.1.2 ゲート・ドライブ・レイアウト
      3. 12.1.3 PWM コントローラのレイアウト
      4. 12.1.4 熱設計およびレイアウト
      5. 12.1.5 グランド・プレーン設計
    2. 12.2 レイアウト例
  13. 13デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 13.1 デバイスのサポート
      1. 13.1.1 サード・パーティ製品に関する免責事項
      2. 13.1.2 開発サポート
        1. 13.1.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
    2. 13.2 ドキュメントのサポート
      1. 13.2.1 関連資料
        1. 13.2.1.1 PCB レイアウトについてのリソース
        2. 13.2.1.2 熱設計についてのリソース
    3. 13.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 13.4 サポート・リソース
    5. 13.5 商標
    6. 13.6 静電気放電に関する注意事項
    7. 13.7 用語集
  14. 14メカニカル、パッケージ、および注文情報

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

10.2.1.1 設計要件

表 10-2 に、この車載用設計例の対象となる入力、出力、性能パラメータを示します。

表 10-2 設計パラメータ
設計パラメータ 値
入力電圧レンジ (定常状態) 8V～18V
最小過渡入力電圧 (コールド・クランク) 3.5V
最大過渡入力電圧 (負荷ダンプ) 36V
出力電圧 3.3V、5V
出力電流 7A
スイッチング周波数 2.1MHz
出力電圧レギュレーション ±1%
スタンバイ電流、出力 1 イネーブル、無負荷 50μA 未満
シャットダウン電流 4μA

スイッチング周波数は、抵抗 RRT により 2.1MHz に設定されます。制御ループ性能について、対象のループ・クロスオーバー周波数は 50°以上の位相マージンで 60kHz です。出力電圧のソフトスタート時間は、68nF のソフトスタート・コンデンサによって 2ms に設定されます。

選択した降圧レギュレータのパワートレイン部品を 表 10-3 に示します。ほとんどの部品は複数のベンダから入手可能です。特に MOSFET は、詳細を Topic Link Label10.1.1.4 に示すように、導通損失とスイッチング電力の損失がどちらも最低になるように選択されます。この設計には、低 DCR の金属粉末コンポジット・インダクタとセラミック出力コンデンサが実装されています。

表 10-3 アプリケーション回路 1 の部品表
参照の記号 数量 仕様 メーカー(1) 部品番号
CIN 4 10μF、50V、X7R、1210、セラミック、AEC-Q200 Taiyo Yuden UMJ325KB7106KMHT
10μF、50V、X7S、1210、セラミック、AEC-Q200 Murata GCM32EC71H106KA03
TDK CGA6P3X7S1H106M
CO 8 47μF、6.3V、X7R、1210、セラミック、AEC-Q200 Murata GCM32ER70J476KE19L
Taiyo Yuden JMK325B7476KMHTR
47μF、6.3V、X7S、1210、セラミック、AEC-Q200 TDK CGA6P1X7S0J476M
LO1、LO2 2 0.68μH、4.8mΩ、25A、7.3 × 6.6 × 2.8mm、AEC-Q200 Würth Elektronik 744373460068
0.68μH、4.5mΩ、22A、6.95 × 6.6 × 2.8mm、AEC-Q200 Cyntec VCMV063T-R68MN2T
0.68μH、3.1mΩ、20A、7 × 6.9 × 3.8mm、AEC-Q200 Würth Elektronik 744311068
0.68μH、7.4mΩ、12.2A、5.4 × 5.0 × 3mm、AEC-Q200 TDK SPM5030VT-R68-D
0.68μH、2.9mΩ、15.3A、6.7 × 6.5 × 3.1mm、AEC-Q200 Coilcraft XGL6030-681
Q1、Q2、Q3、Q4 4 40V、5.7mΩ、9nC、SON 5 × 6、AEC-Q101 Infineon IPC50N04S5L-5R5
RS1、RS2 2 シャント、7mΩ、0508、1W、AEC-Q200 Susumu KRL2012E-M-R007
U1 1 LM5143A-Q1 65V デュアル・チャネル / 位相整流降圧コントローラ、AEC-Q100 テキサス・インスツルメンツ LM5143QRHARQ1