Texas Instruments LMR38025/LMR38025-Q1同步降壓轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)用于 在寬輸入電壓范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，最大限度地減少外部浪涌抑制元件的使用。該轉(zhuǎn)換器的工作輸入電壓范圍為4.2V至80V，最大占空比為97%，并具有可降低峰值輻射的擴(kuò)頻選項(xiàng)。LMR38025/LMR38025-Q1降壓轉(zhuǎn)換器可提供高達(dá)2.5A的連續(xù)輸出電流、200kHz至2.2MHz的可調(diào)開關(guān)頻率以及超低40μA的工作靜態(tài)電流。該轉(zhuǎn)換器具有一個(gè)高壓使能引腳，可通過(guò)將其連接到寬輸入電源電壓或在啟動(dòng)和關(guān)機(jī)時(shí)進(jìn)行精確的UVLO控制來(lái)促進(jìn)器件的工作。LMR38025/LMR38025-Q1降壓轉(zhuǎn)換器具有電源正常標(biāo)志功能，內(nèi)置濾波器和延時(shí)器。這種電源良好標(biāo)志功能可正確顯示系統(tǒng)狀態(tài)，無(wú)需外部監(jiān)控器。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments LMR38025，LMR38025-Q1同步降壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

LMR38025/LMR38025-Q1降壓轉(zhuǎn)換器還具有逐周期電流限制、打嗝模式短路保護(hù)以及功率耗散過(guò)大時(shí)的熱關(guān)斷功能。典型應(yīng)用包括汽車逆變器和電機(jī)控制、汽車DC/DC轉(zhuǎn)換器、汽車電池管理系統(tǒng)以及汽車48V輕度混合動(dòng)力ECU偏置電源。LMR38025-Q1是AEC-Q100 1級(jí)汽車級(jí)，符合汽車應(yīng)用要求。

特性

• 為苛刻的汽車應(yīng)用而配置
  • 4.2V 到 80V 的輸入電壓范圍
  • 2.5A 的可持續(xù)輸出電流
  • 40μA超低工作靜態(tài)電流
  • 200kHz至2.2MHz的可調(diào)開關(guān)頻率范圍
  • 與外部時(shí)鐘頻率同步
  • 97%最大占空比
  • 支持具有預(yù)偏置輸出的啟動(dòng)事件
  • 在整個(gè)溫度范圍內(nèi)具有±1.5%的參考電壓容差
  • 精密使能
  • 集成補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)易于使用，可實(shí)現(xiàn)低BOM數(shù)量
  • 集成式同步整流
  • 12引腳WSON可濕性側(cè)翼，PowerPAD?集成電路封裝
  • PFM或強(qiáng)制PWM (FPWM) 選項(xiàng)
• 支持功能安全：
  • 可提供文檔，協(xié)助功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)
• 經(jīng)過(guò)優(yōu)化滿足低EMI要求：
  • 擴(kuò)頻選項(xiàng)可降低峰值發(fā)射
  • 低封裝寄生效應(yīng)，有助于符合CIPR25 5類標(biāo)準(zhǔn)
• 可提供文檔，協(xié)助功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)

功能框圖

LMR38025同步降壓轉(zhuǎn)換器深度解析與應(yīng)用指南

一、核心特性與設(shè)計(jì)架構(gòu)

1.1 工業(yè)級(jí)寬電壓輸入解決方案

• ?關(guān)鍵參數(shù)?：

  參數(shù)	規(guī)格
  輸入電壓范圍	4.2V-80V（工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）
  輸出電流能力	2.5A連續(xù)輸出
  靜態(tài)電流	40μA（PFM模式）
  開關(guān)頻率范圍	200kHz-2.2MHz可編程
  轉(zhuǎn)換效率	峰值效率>97%
  工作溫度	-40°C至+150°C

• ?封裝技術(shù)?：

  • 12引腳WSON封裝（3mm×3mm）
  • PowerPAD?散熱焊盤設(shè)計(jì)
  • 支持自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)（AOI）的潤(rùn)濕側(cè)翼

1.2 先進(jìn)控制技術(shù)

• 峰值電流模式控制架構(gòu)
• 雙工作模式可選：
  • ?PFM模式?：輕載時(shí)自動(dòng)切換，提升效率
  • ?FPWM模式?：全負(fù)載范圍固定頻率，降低紋波
• 集成偽隨機(jī)擴(kuò)頻功能（僅S版本）
• 支持外部時(shí)鐘同步（300kHz-2.1MHz）

二、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

2.1 工業(yè)電源方案（24V輸入/5V輸出）

• ?關(guān)鍵器件選型?：
  • 電感：15μH（飽和電流>4A）
  • 輸入電容：4.7μF+100nF陶瓷電容
  • 輸出電容：3×22μF陶瓷電容
  • bootstrap電容：100nF/16V
• ?效率優(yōu)化?：| 負(fù)載電流 | 效率（24V輸入） |
  | ---------- | ----------------- |
  | 10mA | 85% |
  | 1A | 94% |
  | 2.5A | 92% |

2.2 汽車電子應(yīng)用（LMR38025-Q1）

• ISO 7637-2瞬態(tài)兼容設(shè)計(jì)：
  • 輸入TVS二極管（SMBJ36A）
  • π型濾波器（10μH+2×47μF）
  • 擴(kuò)頻功能使能降低EMI

三、PCB布局指南

3.1 電流回路設(shè)計(jì)

1. ?功率回路?：
   • VIN電容→HS FET→電感→VOUT電容
   • 回路面積<30mm2
   • 線寬≥1mm（2oz銅厚）
2. ?信號(hào)走線?：
   • FB分壓電阻靠近IC引腳
   • RT走線遠(yuǎn)離SW節(jié)點(diǎn)
   • PG信號(hào)添加10kΩ上拉電阻

3.2 熱設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 散熱焊盤連接：
  • 使用9×0.3mm過(guò)孔陣列
  • 底層銅面積≥100mm2
• 關(guān)鍵器件間距：
  • 輸入電容距VIN引腳<2mm
  • 電感距SW引腳<3mm

四、故障診斷與調(diào)試

4.1 常見問題處理

4.2 測(cè)試波形分析

• ?啟動(dòng)特性?：
  • 軟啟動(dòng)時(shí)間：4.2ms（典型值）
  • 輸出電壓過(guò)沖<5%
• ?瞬態(tài)響應(yīng)?：
  • 2A階躍負(fù)載下恢復(fù)時(shí)間<200μs
  • 輸出電壓偏差<±3%

?設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)?：禁止將評(píng)估板直接用于終端產(chǎn)品，高壓應(yīng)用時(shí)需確保滿足安規(guī)間距要求（如IEC 60950）。