LM5146-Q1 100V、デューティ・サイクル範囲の広い同期整流降圧 DC/DC コントローラ

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1 特長

車載アプリケーション用に AEC-Q100 認定取得済み
- デバイス温度グレード 1：–40℃～+125℃の周囲温度範囲
機能安全対応
- 機能安全システムの設計に役立つ資料を利用可能
多用途な同期整流降圧 DC/DC コントローラ
- 広い入力電圧範囲：5.5V～100V
- 最大接合部温度：150℃
- フィードバック精度 ±1% の 0.8V 基準電圧
- 出力電圧を 0.8V～60V の範囲で調整可能
- 40ns の t_ON(min) により高い V_IN/V_OUT 比を実現
- 140ns の t_OFF(min) により低ドロップアウトを実現
- ロスレス R_DS(on) またはシャント電流センシング
- CISPR 25 Class 5 要件に対して最適化
スイッチング周波数：100kHz～1MHz
- SYNC In および SYNC Out 機能
- ダイオード・エミュレーションまたは FPWM を選択可能
標準の V_TH MOSFET 用の 7.5V ゲート・ドライバ
- 14ns のアダプティブ・デッドタイム制御
- 2.3A ソースおよび 3.5A シンク能力
本質的な保護機能による堅牢な設計
- 可変出力電圧ソフト・スタート
- ヒカップ・モードによる過電流保護
- ヒステリシス付きの入力 UVLO
- VCC とゲート駆動の UVLO 保護
- 高精度のイネーブル入力とオープン・ドレインの PGOOD インジケータによるシーケンシングと制御
- ヒステリシス付きのサーマル・シャットダウン保護
20 ピンのウェッタブル・フランク付き VQFN パッケージ
WEBENCH® Power Designer により、LM5146-Q1 を使用するカスタム設計を作成

2 アプリケーション

3 概要

LM5146-Q1 100V 同期整流降圧コントローラは、高い入力電圧の電源、または高い過渡電圧が発生する入力レールからのレギュレーションを行い、外部のサージ抑制コンポーネントの必要性を最小限に抑えます。ハイサイド・スイッチの最小のオン時間は 40ns で、大きな降圧率を使用できるため、48V 公称入力から低電圧レールへの直接降圧変換が可能になり、システムの複雑性とソリューションのコストを下げることができます。LM5146-Q1 は最低 5.5V の入力電圧ディップ中も動作し、必要に応じて 100% に近いデューティ・サイクルで動作するため、高性能の 48V バッテリ車載用アプリケーション、ADAS (サラウンド・ビュー ECU) および HEV/EV システムに理想的です。

強制 PWM (FPWM) 動作によりスイッチング周波数変動が排除され、EMI が最小化されます。また、ユーザー選択のダイオード・エミュレーション機能により軽負荷の状況で消費電流が抑えられます。スイッチング周波数は最高 1MHz まで設定可能で、外部クロック・ソースと同期できるため、ノイズに敏感なアプリケーションでビート周波数を排除できます。

製品情報

部品番号	パッケージ⁽¹⁾	本体サイズ (公称)
LM5146-Q1	VQFN (20)	4.50mm × 3.50mm

(1) 利用可能なすべてのパッケージについては、このデータシートの末尾にある注文情報を参照してください。

代表的なアプリケーション回路と効率特性、V_OUT = 12V、F_SW = 400kHz

4 Revision History

Changes from Revision A (November 2018) to Revision B (June 2021)

文書全体にわたって表、図、相互参照の採番方法を更新Go
機能安全の箇条書き項目を追加Go
「特長」を更新 Go
「アプリケーション」を更新Go
Changed min ILIM value to –1Go
Corrected equation in Table 9-4 Go
Added conducted EMI plotsGo
Updated Section 11.2 Go
Added Table 12-1 in Section 12 Go
Updated Section 12.2 Go

Changes from Revision * (August 2018) to Revision A (November 2018)

タイトルから「6V～」を削除Go
量産データのデータシートの初版Go

5 概要 (続き)

ローサイド MOSFET の両端で電圧降下を測定するか、オプションの電流検出抵抗を使用して、サイクル単位の過電流保護が行えます。LM5146-Q1 ライン・フィードフォワード付き電圧モード・コントローラは、外部のハイサイドおよびローサイド N チャネル電力スイッチを、標準スレッショルドの MOSFET に適した、堅牢な 7.5V のゲート・ドライバで駆動します。適応型タイミングのゲート・ドライバと、ソース 2.3A、シンク 3.5A の能力から、スイッチング遷移時にボディ・ダイオードの導通が最小化され、スイッチング損失が低減し、高い入力電圧と高周波数で MOSFET を駆動するときの熱特性が改善されます。LM5146-Q1 はスイッチング・レギュレータの出力、または他の利用可能な電源で駆動できるため、さらに効率が向上します。

SYNCOUT での、内部発振器に対して 180° 位相がずれたクロック出力は、カスケードまたはマルチチャネルの電源で入力コンデンサのリップル電流と EMI フィルタのサイズを減らすため理想的です。LM5146-Q1 の追加機能として、構成可能なソフト・スタート、フォルト報告および出力監視用のオープン・ドレインのパワー・グッド・モニタ、プリバイアス負荷への単調スタートアップ、VCC バイアス電源レギュレータおよびブートストラップ・ダイオードの搭載、外部電源のトラッキング、可変のライン低電圧誤動作防止 (UVLO) を行うための高精度のヒステリシス付きイネーブル入力、ヒカップ・モードの過負荷保護、自動回復機能付きのサーマル・シャットダウン保護があります。

LM5146-Q1 コントローラは 4.5mm × 3.5mm の熱的に強化された 20 ピンの VQFN パッケージで供給され、高電圧ピンには追加のスペースを設け、ウェッタブル・フランクを採用してハンダ接合部フィレットの光学検査を容易に行えます。