Texas Instruments LM25185/LM25185-Q1 PSR反激式直流-直流控制器是一款初級側穩(wěn)壓 (PSR) 反激式控制器，在4.5V至42V輸入電壓范圍內具有高效率。隔離輸出電壓采樣自初級側反激式電壓。此功能無需使用電壓基準、光耦合器、變壓器的第三繞組進行輸出電壓穩(wěn)壓。高集成度可實現(xiàn)簡單可靠的高密度設計，其中只有一個變壓器穿過隔離層。通過采用邊界導電模式 (BCM) 開關，可實現(xiàn)緊湊的磁設計以及優(yōu)于 ±1.5%的負載和線路調節(jié)性能。BCM支持高達42V輸入的應用，并具有可應對線路瞬變的較高余量。

數據手冊：

*附件：LM25185 數據表.pdf

*附件：LM25185-Q1 數據表.pdf

LM25185/LM25185-Q1反激式控制器簡化了隔離式直流/直流電源的實施，并具有用于優(yōu)化目標終端設備性能的可選功能。通過一個電阻器來設置輸出電壓，同時使用可選的電阻器通過抵消反激式二極管的壓降熱系數來提高輸出電壓精度。LM25185控制器具有集成的大電流MOSFET柵極驅動器，可將功率范圍從小于1W擴展到大于50W，從而使該器件成為在寬功率范圍內易于遷移的可擴展設計。使用COMP引腳的可調補償和使用電流檢測電阻器的可調峰值電流限制使設計變得靈活，是滿足不同應用要求的理想選擇。

LM25185/LM25185-Q1反激式控制器采用14引腳5mm×4.4mm熱增強型HTSSOP封裝，引腳間距為0.65mm。Texas Instruments LM25185-Q1器件符合AEC-Q100標準，適用于汽車應用。

Flyers

• 支持功能安全
  • 可提供文檔，協(xié)助功能安全系統(tǒng)設計
• 寬輸入電壓范圍：4.5 V至42 V
• 功率范圍從小于1W擴展到大于50W
• 穩(wěn)健的PSR反激式設計，適用于可靠耐用的應用
  • 穩(wěn)定可靠的設計，只有一個變壓器穿過隔離層
  • 總輸出調節(jié)精度：±1.5%
  • 可選VOUT 溫度補償
  • 輸入UVLO和熱關斷保護
  • 打嗝模式過流故障保護
  • 采用14引腳HTSSOP封裝，具有0.9mm HV-LV引腳間距
  • 結溫范圍：–40°C至+150 °C
• 通過集成技術減小設計尺寸，降低成本
  • 無需光耦合器或變壓器輔助繞組即可進行VOUT 穩(wěn)壓
  • 具有2A峰值灌電流和1A峰值拉電流的大電流功率MOSFET柵極驅動器
• 高效率和出色的工作IQ
  • 重負載情況下，可在邊界傳導模式 (BCM) 下實現(xiàn)準諧振開關
  • 外部VCC 選項，用于提升效率
  • 高輕負載效率，超低I Q （使用外部VCC時，典型值為25μA）
  • 具有單輸出和多輸出實施方案
• 超低傳導和輻射EMI簽名
  • 軟開關避免二極管反向恢復
  • 專為CISPR 32 EMI要求而設計

功能框圖

LM25185 42V輸入PSR反激式DC/DC控制器技術解析與應用指南

一、產品概述

德州儀器(TI)推出的LM25185是一款具有低靜態(tài)電流和低EMI特性的42V輸入、初級側調節(jié)(PSR)反激式DC/DC控制器。該器件采用14引腳HTSSOP封裝(5mm×4.4mm)，具有4.5V至42V的寬輸入電壓范圍，支持功能安全系統(tǒng)設計，輸出功率范圍從不足1W到超過50W。

二、核心特性

1. 高效能架構

• 無需光耦或變壓器輔助繞組即可實現(xiàn)輸出電壓調節(jié)
• 集成2A峰值灌電流/1A峰值拉電流MOSFET柵極驅動器
• 邊界導通模式(BCM)工作，重載時采用準諧振開關
• 外部VCC選項可提高效率
• 輕載效率高，靜態(tài)電流低至25μA(使用外部VCC時)

2. 精確的初級側調節(jié)

• 總輸出調節(jié)精度±1.5%
• 可選輸出電壓溫度補償
• 通過采樣初級側反激電壓實現(xiàn)隔離輸出電壓檢測
• 僅需變壓器跨越隔離屏障

3. 全面的保護功能

• 輸入欠壓鎖定(UVLO)
• 熱關斷保護
• 打嗝模式過流故障保護
• 0.9mm高壓-低壓引腳間距

4. EMI優(yōu)化設計

• 軟開關避免二極管反向恢復
• 符合CISPR 32 EMI要求
• 低傳導和輻射EMI特征

三、典型應用場景

1. ?工廠自動化與控制?：隔離式現(xiàn)場變送器、現(xiàn)場執(zhí)行器、模擬輸入模塊的多路輸出軌
2. ?電機驅動?：IGBT和SiC柵極驅動電源
3. ?太陽能系統(tǒng)?：微型逆變器和太陽能功率優(yōu)化器
4. ?PoE PD DC/DC轉換器?
5. ?樓宇自動化HVAC系統(tǒng)?
6. ?工業(yè)和電信系統(tǒng)的通用隔離偏置電源軌?

四、關鍵功能詳解

1. 初級側調節(jié)技術

LM25185通過采樣初級側反激電壓實現(xiàn)隔離輸出電壓調節(jié)，消除了對光耦、電壓基準或變壓器第三繞組的需求。這種創(chuàng)新方法在保持高精度的同時，顯著簡化了設計并提高了可靠性。

2. 工作模式

• ? 邊界導通模式(BCM) ?：重載時工作，提供緊湊的磁性設計和更好的負載/線路調節(jié)性能
• ? 不連續(xù)導通模式(DCM) ?：中等負載時工作，開關頻率固定在350kHz
• ? 頻率折返模式(FFM) ?：輕載時工作，開關頻率可降至11kHz

3. 電流檢測與保護

• 低側電流檢測通過CS引腳實現(xiàn)
• 峰值電流限制閾值典型值為100mV
• 過載時自動進入打嗝模式保護
• 熱關斷閾值175°C，帶10°C遲滯

五、設計要點

1. 典型應用電路

VIN → CIN → LM25185 → 變壓器 → DFLY → VOUT

2. 關鍵元件選擇

1. ?變壓器?：建議1:1匝比，磁化電感12μH
2. ?電流檢測電阻?：20mΩ(用于4.3A峰值電流)
3. ?反饋電阻?：166kΩ(用于16.4V輸出)
4. ?UVLO電阻?：RUV1=200kΩ，RUV2=16.9kΩ(19.25V開啟，17.61V關閉)
5. ?軟啟動電容?：100nF(實現(xiàn)20ms軟啟動時間)

3. 補償網絡設計

• RCOMP根據交叉頻率增益選擇
• CCOMP設置補償器零點為負載極點的2倍
• CHF設置補償器極點為補償器零點的150倍

六、布局建議

1. 將輸入電容CIN盡可能靠近LM25185的VIN和GND引腳
2. 最小化輸入電容連接與VIN和GND引腳形成的環(huán)路面積
3. 將變壓器靠近開關節(jié)點放置
4. GND引腳直接連接至器件下方的DAP和散熱PCB地平面
5. 對FB引腳保持最短走線長度，反饋電阻靠近FB引腳放置
6. 為LM25185提供足夠的散熱，保持結溫低于150°C

七、性能數據

• 效率：在VIN=24V，VOUT=16.4V，IOUT=1A時可達89%
• 負載調整率：±1.5%(全負載范圍)
• 工作溫度范圍：-40°C至+150°C結溫
• 靜態(tài)電流：關機模式1.7μA，活動模式25μA(使用外部VCC時)

八、開發(fā)資源

1. ?設計工具?：WEBENCH Power Designer在線設計工具
2. ?參考設計?：
   • 隔離IGBT柵極驅動電源參考設計
   • 伺服驅動器緊湊高效24V輸入輔助電源
   • 功率隔離超緊湊模擬輸出模塊
3. ?評估模塊?：LM5185EVM-SIO評估板
4. ?仿真模型?：PSpice模型可從TI官網下載