LM5137F-Q1 是一款 80V 雙通道降壓控制器，該系列提供三種功能安全選項：Capable、ASIL B 或 ASIL D。該器件采用交錯式、可堆疊、峰值電流模式架構，可實現輕松的環路補償、快速瞬態響應、出色的負載和線路調節，以及與并聯相位的精確電流共享，以實現高輸出電流。15ns 的高壓側開關最小導通時間有助于實現較大的降壓比，從而能夠從 12V、24V 或 48V 汽車輸入直接轉換為低壓軌，從而降低系統設計成本和復雜性。LM5137F-Q1 在輸入電壓驟降至 4V 期間繼續工作，如果需要，以 100% 的占空比運行。
*附件：LM5137F-Q1 汽車級、4V 至 80V、支持 100% 占空比的雙通道同步降壓控制器系列，適用于功能安全應用 數據表.pdf

該器件具有多種功能，可簡化對 CISPR 25 和汽車 EMI 要求的合規性。自適應定時、大電流 MOSFET 柵極驅動器可在開關轉換期間最大限度地減少體二極管導通，從而降低開關損耗，并改善高輸入電壓和高開關頻率下的熱和 EMI 性能。為了減小輸入電容器紋波電流和 EMI 濾波器尺寸，該器件為兩個輸出提供了 180° 交錯作。90° 異相時鐘輸出適用于級聯、多通道或多相功率級。高達 2.2MHz 的電阻可調開關頻率可與高達 2.5MHz 的外部時鐘源同步，以消除噪聲敏感應用中的拍頻。

在輸出電壓處于穩壓狀態時，12.7μA 空載靜態電流延長了電池供電汽車系統的工作運行時間。LM5137F-Q1 的其他功能包括 150°C 最高結溫工作、用戶可選擇的 PFM 模式以在輕負載條件下降低電流消耗、可配置的軟啟動功能、用于故障報告和輸出監控的開漏 PG 和 FAULT 標志、獨立使能輸入、單調啟動到預偏置負載、由 VIN 或 BIAS1/VOUT1 供電的集成 VCC 偏置電源穩壓器、打嗝模式過載保護、 以及具有自動恢復功能的熱關斷保護。使用電感器 DCR 感應電流以實現最高效率，或使用可選的分流電阻器實現高精度。

LM5137F-Q1 控制器符合 AEC-Q100 1 級汽車應用標準，采用 6mm × 6mm 熱增強型 36 引腳 VQFN 封裝，具有額外的引腳間隙以提高可靠性，并具有可潤濕側翼引腳，便于在制造過程中進行光學檢查。寬輸入電壓范圍、低靜態電流消耗、高溫運行、逐周期電流限制、低 EMI 特征和小設計尺寸為需要增強穩健性和耐用性的功能安全 （FuSa） 應用提供了出色的負載點穩壓器解決方案。

特性

• 符合 AEC-Q100 標準，適用于汽車應用：
  • 器件溫度等級 1：-40°C 至 125°C 環境工作溫度
• 以符合功能安全為目標
  • 專為功能安全應用而開發
    • 三個可訂購的零件編號，用于 Capable、ASIL B 和 ASIL D 選項
  • 可用于幫助 ISO 26262 系統設計達到 ASIL D 的文檔將在生產發布時提供
  • 系統能力高達 ASIL D
  • 以高達 ASIL D 為目標的硬件完整性
• 多功能雙同步降壓 DC/DC 控制器
  • 1% 精度、固定 3.3V、5V、12V 或 0.8V 至 60V 可調輸出
  • 每個通道的電流監視器輸出
  • 電荷泵柵極驅動器，實現 100% 占空比
  • 空載休眠電流為 12.7μA（典型值）
  • 內部打嗝模式過流保護
• 兩個交錯式同步降壓通道
  • 雙通道或單輸出多相
  • 最多可堆疊四個相位
• 專為滿足超低 EMI 要求而設計
  • 雙隨機擴頻 （DRSS）
  • 開關頻率范圍為 100kHz 至 2.5MHz
• VQFN-36 封裝，帶可濕性側面
• 使用 LM5137F-Q1 和 WEBENCH Power Designer 創建自定義設計

參數

一、產品概述

LM5137F-Q1是一款汽車級雙通道同步降壓控制器，支持4V至80V的寬輸入電壓范圍，并具有100%占空比的能力。該控制器專為功能安全應用設計，提供了Capable、ASIL B和ASIL D三種功能安全等級選項。LM5137F-Q1采用交錯堆疊的峰值電流模式架構，具有快速瞬態響應、優異的負載和線路調節能力，以及準確的電流共享特性。

二、主要特性

• ?功能安全合規?：提供Capable、ASIL B和ASIL D三種功能安全等級選項，支持ISO 26262系統設計。
• ?寬輸入電壓范圍?：支持4V至80V的輸入電壓，適用于多種汽車電源系統。
• ?雙通道同步降壓?：兩個交錯同步降壓通道，可單獨輸出或多相輸出，最多可堆疊至四相。
• ?100%占空比能力?：支持100%占空比，確保在低輸入電壓下的穩定輸出。
• ?低EMI設計?：采用雙隨機擴頻技術（DRSS），有效降低電磁干擾。
• ?高效率?：高側開關最小導通時間為15ns，便于實現大降壓比，提高轉換效率。
• ?易于使用?：內置電荷泵門驅動、軟啟動功能、過流保護和熱關斷保護，減少外部組件數量，簡化設計。

三、電氣特性

• ?工作溫度范圍?：-40°C至+125°C。
• ?輸入電壓范圍?：4V至80V。
• ?輸出電壓范圍?：固定3.3V、5V、12V或可調0.8V至60V。
• ?最大輸出電流?：每通道可達15A（具體取決于應用和設計）。
• ?開關頻率范圍?：100kHz至2.5MHz（可調）。
• ?無負載休眠電流?：典型值為12.7μA。

四、功能描述

• ?交錯堆疊架構?：兩個降壓通道交錯工作，減小輸入和輸出電容的紋波電流，提高系統穩定性。
• ?電荷泵門驅動?：支持100%占空比，確保在低輸入電壓下的高效轉換。
• ?軟啟動功能?：防止啟動時的浪涌電流和電壓過沖，保護系統組件。
• ?過流保護?：內置打嗝模式的過流保護，防止電流過大損壞系統。
• ?熱關斷保護?：當結溫超過閾值時自動關斷，防止芯片過熱損壞。

五、應用

• ?汽車電子系統?：適用于車載信息娛樂系統、儀表盤、ADAS系統等需要高效、穩定電源的應用。
• ?高壓電池供電系統?：為高壓電池管理系統、電機控制器等提供可靠的電源解決方案。

六、封裝與尺寸

• ?封裝類型?：VQFN-36。
• ?尺寸?：6mm × 6mm。