LM5022 器件是一款高電壓、低側、N 溝道 MOSFET 控制器，非常適合用于升壓和 SEPIC 穩壓器。它包含實現單端主拓撲所需的所有功能。輸出電壓調節基于電流模式控制，簡化了環路補償的設計，同時提供了固有的輸入電壓前饋。LM5022 包括一個啟動穩壓器，可在 6V 至 60V 的寬輸入范圍內工作。PWM 控制器專為高速功能而設計，包括高達 2.2 MHz 的振蕩器頻率范圍和小于 100 ns 的總傳播延遲。其他功能包括誤差放大器、精準基準、線路欠壓鎖定、逐周期電流限制、斜率補償、軟啟動、外部同步功能和熱關斷功能。LM5022 采用 10 引腳 VSSOP 封裝。
*附件：LM5022 用于升壓和 SEPIC 的 60V 低側控制器數據表 .pdf

特性

• 內部 60V 啟動穩壓器
• 1A 峰值 MOSFET 柵極驅動器
• V在范圍：6 V 至 60 V（啟動后可在低至 3 V 的電壓下工作）
• 占空比限制為 90%
• 具有滯后的可編程 UVLO
• 逐周期電流限制
• 外部同步（交流耦合）
• 單電阻振蕩器頻率設置
• 坡度補償
• 可調軟啟動
• 10 引腳 VSSOP 封裝

參數

方框圖

1. 產品概述

• ?產品名稱?：LM5022
• ?類型?：60V 低側控制器
• ?應用?：升壓（Boost）和單端初級電感轉換器（SEPIC）
• ?特點?：
  • 內部60V啟動調節器
  • 1A峰值MOSFET柵極驅動器
  • 輸入電壓范圍：6V至60V（啟動后低至3V）
  • 占空比限制為90%
  • 可編程欠壓鎖定（UVLO）與遲滯
  • 逐周期電流限制
  • 外部同步能力（AC耦合）
  • 單電阻振蕩器頻率設置
  • 斜率補償
  • 可調軟啟動
  • 10引腳VSSOP封裝

2. 功能描述

2.1 高壓啟動調節器

• 允許VIN引腳直接連接到高達60V的線路電壓。
• 調節器輸出內部電流限制為35mA（典型值）。
• 當VCC引腳電壓達到5V時，控制器輸出使能。

2.2 輸入欠壓檢測器（UVLO）

• 通過連接UVLO引腳到VIN和GND之間的外部電壓分壓器來編程。
• 如果欠壓閾值未滿足，控制器所有功能被禁用，進入低功耗待機狀態。

2.3 誤差放大器

• 內部高增益誤差放大器，非反相輸入設置為固定參考電壓1.25V。
• 反相輸入連接到FB引腳，用于輸出電壓調節。

2.4 電流檢測和電流限制

• 提供逐周期過流保護功能。
• 如果電流感應比較器輸入電壓超過0.5V，MOSFET柵極驅動立即終止。

2.5 PWM比較器和斜率補償

• PWM比較器將電流斜坡信號與誤差放大器輸出產生的誤差電壓進行比較。
• 斜率補償避免次諧波振蕩，簡化控制環路補償設計。

2.6 軟啟動

• 軟啟動功能使轉換器輸出逐漸達到初始穩態輸出電壓，減少啟動應力和電流浪涌。

2.7 MOSFET柵極驅動器

• 提供內部柵極驅動器，通過OUT引腳控制外部N溝道MOSFET，峰值電流能力為1A。

2.8 熱關斷

• 內部熱關斷電路在結溫超過典型值165°C時保護LM5022，降低輸出驅動器和VCC調節器功耗。

3. 應用信息

3.1 典型應用

• ?電路?：非隔離升壓調節器
• ?輸入電壓范圍?：9V至16V
• ?輸出電壓?：40V
• ?最大輸出電流?：500mA
• ?開關頻率?：500kHz

3.2 設計步驟

1. ?選擇開關頻率?：基于尺寸、成本和效率的權衡。
2. ?選擇MOSFET?：考慮成本、尺寸和效率的權衡，計算導通損耗、柵極充電損耗和開關損耗。
3. ?選擇輸出二極管?：使用肖特基二極管以減少正向壓降和反向恢復時間。
4. ?選擇升壓電感器?：基于所需的峰值到峰值紋波電流和平均電感電流選擇電感值。
5. ?選擇輸出電容器?：基于電容值、等效串聯電阻（ESR）和RMS或AC電流額定值選擇。
6. ?選擇VCC解耦電容器?：使用陶瓷電容器，最小X5R或X7R類型，額定值至少為470nF。
7. ?選擇輸入電容器?：基于電容值、ESR和RMS電流額定值選擇。
8. ?設計電流感應濾波器和限流電路?。
9. ?控制環路補償?：使用Type II補償網絡，通過Bode圖調整增益和相位。

4. 封裝與訂購信息

• ?封裝類型?：10引腳VSSOP
• ?封裝尺寸?：3.00mm × 3.00mm
• ?訂購選項?：包括不同數量的樣品和卷帶包裝選項。

5. 布局指南

• ?輸入和輸出電容器?：使用低ESR陶瓷電容器，并盡可能靠近LM5022的相應引腳。
• ?電流感應電阻?：R_SNS的頂端應使用盡可能短的跡線連接到CS引腳，并遠離電感和開關節點。
• ?反饋電阻?：R_FB1和R_FB2應靠近LM5022放置。
• ?地平面和形狀路由?：優化連續電流和脈動電流的路由，減少噪聲注入。