LM5123-Q1同步升压控制器应用LM5123-Q1简介1.封装2. 功能方框图与引脚功能3. LM5123-Q1 评估板4.资料下载LM5123-Q1简介LM5123-Q1是一款车规级的同步升压控制器3.8V~42V输入5V ~20V 或 15V ~57V 可调输出。主要特点有VSUPPLY VLOAD 时进行旁路操作可选的时钟同步;开关频率范围为 100kHz 至 2.2MHz;可选开关模式FPWM、二极管仿真和跳跃模式可选可编程扩展频谱降低EMI动态 VOUT 跟踪等本次设计主要关注展频功能和特定电压输出设计。规格书、评估板原理图和PCB都放在文末可直接下载学习。1.封装LM5123-Q1 采用 具有可湿性侧面的 20 引脚 QFN RGR 封装2. 功能方框图与引脚功能下图和下面表格展示了功能框图和引脚功能下面我简单描述一下详细内容可以看引脚功能表左侧VOUT/SENCE 输出电压检测SW 开关节点HO/LO高侧/低侧驱动器高侧是指在开关节点 (SW)和输出正端 (VOUT)之间MOS管上管低侧是指在开关节点 (SW)和功率地 (PGND)之间MOS管下管。HB (High-Side Bootstrap)高侧自举引脚用于为高侧栅极驱动器HO提供高于开关节点SW的浮动电源电压。其功能是通过一个外部自举电容和二极管在低侧开关导通时从 VCC 充电从而为驱动高侧 MOSFET 提供足够的栅极驱动电压。BIAS内部偏置电源输出引脚。该引脚为控制器内部电路如栅极驱动器提供偏置电压通常需要连接一个外部电容到地以进行滤波和稳压。EN/UVIO使能/欠压输入引脚。这是一个双功能引脚EN (Enable)使能控制。当该引脚电压高于使能阈值时控制器启动拉低则关闭控制器。UVIO (Undervoltage Input-Output)输入欠压锁定。监测输入电压当输入电压低于设定的欠压锁定阈值时控制器将停止工作以防止异常操作。右侧VERF/RANGE参考电压/范围 内部1V基准电压。上电时该引脚到AGND之间电阻在75k~100k选择小范围Vout输出5V-20V在20k和35k之间选择大范围输出15V-57VTRK调节输出电压可以用电阻分压产生也可以使用直流电源直接控制PGOOD电源指示引脚下侧SYNC/DITHER/VH/CP多功能复用引脚具体功能由外部连接决定SYNC (Synchronization)外部时钟同步输入。当连接外部时钟信号时控制器开关频率将与该时钟同步。DITHER展频频率抖动使能。通过外部电阻或电压控制用于启用扩展频谱调制功能以降低电磁干扰EMI。VH (VCC High)高侧驱动器电源电压输入。为高侧栅极驱动器HO提供电源。CP (Charge Pump)电荷泵输出。为高侧驱动器提供额外的驱动电压确保在高占空比下高侧MOSFET的充分导通。RT开关频率设置电阻引脚。通过连接一个外部电阻RT到地来设置控制器的开关频率。电阻值根据所需频率查表或计算公式确定。关于“高侧”与“低侧”的命名解释在引脚功能表中您会看到HO (High-Side Gate Driver)和LO (Low-Side Gate Driver)它们分别对应高侧栅极驱动器和低侧栅极驱动器。这个命名来源于它们在同步升压拓扑电路中的物理位置和电位关系高侧 (High-Side)指的是连接在开关节点 (SW)和输出正端 (VOUT)之间的功率MOSFET上管。这个MOSFET的源极或漏极取决于MOSFET类型连接在开关节点上而开关节点的电压在开关过程中会大幅摆动从接近地到接近输出电压。因此驱动这个上管的栅极驱动器HO需要“悬浮”在一个变化的电位上即开关节点其参考地是浮动的。驱动这个位置的电路和器件被称为“高侧”因为它相对于功率地PGND处于更高的电位或更“上游”的位置。低侧 (Low-Side)指的是连接在开关节点 (SW)和功率地 (PGND)之间的功率MOSFET下管。这个MOSFET的源极直接或通过一个小电阻连接到功率地其电位相对固定。驱动这个下管的栅极驱动器LO的参考地就是系统的功率地PGND。因此驱动这个位置的电路和器件被称为“低侧”因为它相对于功率地处于更“下游”或更接近参考地的位置。简单来说高侧驱动器 (HO)负责驱动上管其参考电位是浮动的开关节点。低侧驱动器 (LO)负责驱动下管其参考电位是固定的功率地。这种“高/低侧”的划分是功率电子尤其是半桥、全桥、同步升降压拓扑中的通用术语清晰地表明了驱动电路在功率回路中的不同角色和电气隔离要求。3. LM5123-Q1 评估板TI 官方提供了 LM5123EVM-BST Evaluation Module。4.资料下载LM5123EVM-BST Evaluation ModuleLM5123-Q1规格书LM5123EVM-BST Altium CAD Files
【LM5123-Q1同步升压控制器应用】
LM5123-Q1同步升压控制器应用LM5123-Q1简介1.封装2. 功能方框图与引脚功能3. LM5123-Q1 评估板4.资料下载LM5123-Q1简介LM5123-Q1是一款车规级的同步升压控制器3.8V~42V输入5V ~20V 或 15V ~57V 可调输出。主要特点有VSUPPLY VLOAD 时进行旁路操作可选的时钟同步;开关频率范围为 100kHz 至 2.2MHz;可选开关模式FPWM、二极管仿真和跳跃模式可选可编程扩展频谱降低EMI动态 VOUT 跟踪等本次设计主要关注展频功能和特定电压输出设计。规格书、评估板原理图和PCB都放在文末可直接下载学习。1.封装LM5123-Q1 采用 具有可湿性侧面的 20 引脚 QFN RGR 封装2. 功能方框图与引脚功能下图和下面表格展示了功能框图和引脚功能下面我简单描述一下详细内容可以看引脚功能表左侧VOUT/SENCE 输出电压检测SW 开关节点HO/LO高侧/低侧驱动器高侧是指在开关节点 (SW)和输出正端 (VOUT)之间MOS管上管低侧是指在开关节点 (SW)和功率地 (PGND)之间MOS管下管。HB (High-Side Bootstrap)高侧自举引脚用于为高侧栅极驱动器HO提供高于开关节点SW的浮动电源电压。其功能是通过一个外部自举电容和二极管在低侧开关导通时从 VCC 充电从而为驱动高侧 MOSFET 提供足够的栅极驱动电压。BIAS内部偏置电源输出引脚。该引脚为控制器内部电路如栅极驱动器提供偏置电压通常需要连接一个外部电容到地以进行滤波和稳压。EN/UVIO使能/欠压输入引脚。这是一个双功能引脚EN (Enable)使能控制。当该引脚电压高于使能阈值时控制器启动拉低则关闭控制器。UVIO (Undervoltage Input-Output)输入欠压锁定。监测输入电压当输入电压低于设定的欠压锁定阈值时控制器将停止工作以防止异常操作。右侧VERF/RANGE参考电压/范围 内部1V基准电压。上电时该引脚到AGND之间电阻在75k~100k选择小范围Vout输出5V-20V在20k和35k之间选择大范围输出15V-57VTRK调节输出电压可以用电阻分压产生也可以使用直流电源直接控制PGOOD电源指示引脚下侧SYNC/DITHER/VH/CP多功能复用引脚具体功能由外部连接决定SYNC (Synchronization)外部时钟同步输入。当连接外部时钟信号时控制器开关频率将与该时钟同步。DITHER展频频率抖动使能。通过外部电阻或电压控制用于启用扩展频谱调制功能以降低电磁干扰EMI。VH (VCC High)高侧驱动器电源电压输入。为高侧栅极驱动器HO提供电源。CP (Charge Pump)电荷泵输出。为高侧驱动器提供额外的驱动电压确保在高占空比下高侧MOSFET的充分导通。RT开关频率设置电阻引脚。通过连接一个外部电阻RT到地来设置控制器的开关频率。电阻值根据所需频率查表或计算公式确定。关于“高侧”与“低侧”的命名解释在引脚功能表中您会看到HO (High-Side Gate Driver)和LO (Low-Side Gate Driver)它们分别对应高侧栅极驱动器和低侧栅极驱动器。这个命名来源于它们在同步升压拓扑电路中的物理位置和电位关系高侧 (High-Side)指的是连接在开关节点 (SW)和输出正端 (VOUT)之间的功率MOSFET上管。这个MOSFET的源极或漏极取决于MOSFET类型连接在开关节点上而开关节点的电压在开关过程中会大幅摆动从接近地到接近输出电压。因此驱动这个上管的栅极驱动器HO需要“悬浮”在一个变化的电位上即开关节点其参考地是浮动的。驱动这个位置的电路和器件被称为“高侧”因为它相对于功率地PGND处于更高的电位或更“上游”的位置。低侧 (Low-Side)指的是连接在开关节点 (SW)和功率地 (PGND)之间的功率MOSFET下管。这个MOSFET的源极直接或通过一个小电阻连接到功率地其电位相对固定。驱动这个下管的栅极驱动器LO的参考地就是系统的功率地PGND。因此驱动这个位置的电路和器件被称为“低侧”因为它相对于功率地处于更“下游”或更接近参考地的位置。简单来说高侧驱动器 (HO)负责驱动上管其参考电位是浮动的开关节点。低侧驱动器 (LO)负责驱动下管其参考电位是固定的功率地。这种“高/低侧”的划分是功率电子尤其是半桥、全桥、同步升降压拓扑中的通用术语清晰地表明了驱动电路在功率回路中的不同角色和电气隔离要求。3. LM5123-Q1 评估板TI 官方提供了 LM5123EVM-BST Evaluation Module。4.资料下载LM5123EVM-BST Evaluation ModuleLM5123-Q1规格书LM5123EVM-BST Altium CAD Files
