AI 摘要
LMR514X0：工业级宽压输入（4-36V），支持5A持续输出，集成高效同步整流与多重保护，简化电源设计。
简介
- 宽压输入：4V–36V工作范围，适应工业严苛环境（如PLC、测试仪器）。
- 高输出电流：双版本支持4A（LMR51440）或5A（LMR51450）持续电流。
- 高效能设计：
- 低静态电流（25μA），PFM版本轻载效率>90%
- 集成同步整流MOSFET（高侧78mΩ/低侧45mΩ）。
- 灵活频率控制：200kHz–1.1MHz可调（通过RT引脚电阻），支持频率扩展频谱（±10%）。
- 多重保护：逐周期限流、短路打嗝模式、热关断（160°C触发）。
- 简易设计：内部补偿，无需外部补偿电路。
核心参数速查表
| 参数类别 | 参数名称 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 条件 |
|---|
| 输入特性 | 输入电压范围 | VIN | 4 | - | 36 | V | - |
| 待机静态电流 | ISD | - | 3 | 6 | μA | VEN=0V |
| 输出特性 | 输出电流 | IOUT | - | 4/5 | - | A | LMR51440/LMR51450 |
| 反馈电压精度 | VFB | 0.792 | 0.8 | 0.808 | V | TJ=25°C |
| 开关特性 | 开关频率范围 | fSW | 200 | - | 1100 | kHz | RT调节 |
| 最小导通时间 | tON_MIN | - | 75 | - | ns | VIN=24V |
| 保护特性 | 高侧峰值限流 | ISC | 6.4 | 8 | 9.6 | A | LMR51450 |
| 热关断温度 | TSD | - | 160 | - | °C | 触发阈值 |
| 能效特性 | 非开关静态电流 | IQ | - | 25 | - | μA | PFM模式 |
引脚详解
| 功能分类 | 引脚名 | WSON-12引脚号 | 电气特性 |
|---|
| 电源输入 | VIN | 10,11,12 | 输入电压范围：4–36V；需并联低ESR陶瓷电容（≥10μF），走线短直。 |
| 功率开关 | SW | 1,2,3 | 开关节点，连接电感；耐压瞬态40V（<10ns），持续耐压36V。 |
| 自举供电 | BOOT | 4 | 高侧驱动供电，需接100nF陶瓷电容至SW引脚；电压限制：BOOT-SW ≤5.5V。 |
| 反馈控制 | FB | 7 | 反馈输入，接电阻分压网络
（RFBT=100kΩ, RFBB=19.1kΩ@VOUT=5V）。 |
| 频率配置 | RT | 6 | 频率设置引脚：悬空=500kHz，接地=1MHz，电阻调节范围14.3kΩ–84.5kΩ。 |
| 使能控制 | EN | 9 | 精密使能输入：高电平>1.4V启动，低电平<0.8V关闭；支持电阻分压UVLO设置。 |
| 电源良好指示 | PG | 5 | 开漏输出，低有效（VOUT异常时拉低）；需外接10k–100kΩ上拉电阻。 |
| 接地 | PGND | 13 | 功率地，连接输入/输出电容地端；低阻抗铺铜。 |
| AGND | 8 | 模拟地，通过短线连接PGND。 |
补充参数
反馈电阻选择
| VOUT(V) | RFBT(kΩ) | RFBB(kΩ) | 最接近标准值 (E96系列) | 实际 VOUT误差 |
|---|
| 3.3 | 100 | 32.0 | 32.4k (1%) | +0.12% |
| 5.0 | 100 | 19.05 | 19.1k (1%) | +0.03% |
| 9.0 | 100 | 9.76 | 9.76k (1%) | +0.02% |
| 12.0 | 100 | 7.27 | 7.32k (1%) | -0.15% |
| 16.0 | 100 | 5.33 | 5.36k (1%) | -0.12% |
| 24.0 | 100 | 3.48 | 3.48k (1%) | +0.05% |
热设计参数
- 结到环境热阻：θJA = 47.4°C/W（无散热器），θJC = 6.3°C/W（底部焊盘）。
- 最大功耗公式：示例：TA=85°C时，PD(MAX)≈0.84W（需优化散热）。
瞬态响应
- 负载调整率：±1.5%（IOUT=0→5A, VOUT=5V）。
- 线性调整率：±0.5%（VIN=6–36V, IOUT=3A）。
- 软启动时间：3.2–7.2ms（内部固定）。
4.3 稳定性要求
- 最小输出电容：20μF（陶瓷电容，ESR<5mΩ）。
- 电感选择公式：
（KIND=0.4时，LMIN≈4.3μH@VIN=36V, VOUT=5V）
5. LAYOUT建议
关键设计准则
- 功率回路最小化：
- VIN电容（CIN）紧贴VIN/PGND引脚（距离≤3mm）。
- SW节点面积最小化，电感靠近SW引脚。
- 地平面设计：
- PGND与AGND通过独立短线连接，底层铺设完整地平面。
- 散热焊盘（底部EP）通过4×4过孔阵列（孔径≥0.3mm）连接底层地。
- 噪声敏感走线：
- FB分压电阻靠近FB引脚，走线远离SW和电感。
- EN信号加10kΩ下拉电阻，避免浮空。
热设计准则
- 铜箔面积：≥100mm²（底层）。
- 过孔设计：EP焊盘下方使用0.3mm孔径过孔，间距1mm。
- 温升估算：
- 双面PCB+过孔：θJA≈23°C/W（实测值），TA上限提升至105°C（@PD=0.84W）。
注意
- NC引脚：禁止布线（引脚6）。
- 输出电容ESR：>1Ω可能导致振荡，建议ESR<100mΩ。
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