LM3151系列 具有 3.3V 输出和可调开关频率的 42V 同步降压控制器数据手册

LM3151/2/3 SIMPLE SWITCHER ? 控制器是一款易于使用且简化的降压电源控制器，能够在典型应用中提供高达 12A 的输出电流。LM3151/2/3 在 6V-42V 的输入电压范围内运行，具有 3.3V 的固定输出电压，开关频率为 250kHz、500kHz 和 750kHz。synchronous architecture 提供了高效的设计。LM3151/2/3 控制器采用恒定导通时间 （COT） 架构和专有的仿真纹波模式 （ERM） 控制，允许使用低 ESR 输出电容器，从而减小整体解决方案尺寸和输出电压纹波。恒定导通时间 （COT） 调节架构可实现快速瞬态响应，无需环路补偿，从而减少了外部元件数量并降低了设计复杂性。
*附件：LM3151 SIMPLE 开关控制器，高输入电压同步降压数据表.pdf

热关断、欠压锁定、过压保护、短路保护、电流限制和输出电压预偏置启动等故障保护功能可实现可靠和稳健的解决方案。

LM3151/2/3 SIMPLE SWITCHER ? 概念使用最少数量的外部元件和 National 的 WEBENCH ? 在线设计工具提供易于使用的完整设计。WEBENCH 为设计过程的每个步骤提供设计支持，包括使用新 MOSFET 选择器进行外部组件计算、电气仿真、热仿真和用于原型设计的 Build-It 板等功能。

特性

• PowerWise ? 降压控制器
• 6V 至 42V 宽输入电压范围
• 3.3V 的固定输出电压
• 250 kHz/500 kHz/750 kHz 的固定开关频率
• 无需环路补偿
• 完全支持 WEBENCH ?
• 外部元件数量少
• 恒定导通时间控制
• 超快瞬态响应
• 使用低 ESR 电容器时保持稳定
• 输出电压预偏置启动
• 谷值电流限制
• 可编程软启动

参数

方框图

1. 产品概述

• ?产品名称?：LM3151 SIMPLE SWITCHER? Controller
• ?类型?：高输入电压同步降压开关控制器
• ?特点?：
  • 宽输入电压范围：6V至42V
  • 固定输出电压：3.3V
  • 固定开关频率：250kHz、500kHz、750kHz
  • 常开时间（COT）控制架构
  • 无需环路补偿
  • 低外部元件数量
  • 超快瞬态响应
  • 稳定使用低ESR电容器

2. 主要特性

• ?同步架构?：提供高效率设计
• ?常开时间控制?：允许使用低ESR输出电容器，减少输出电压纹波
• ?可编程软启动?：减少启动应力和电流浪涌
• ?故障保护功能?：包括热关断、欠压锁定、过压保护、短路保护、电流限制和输出电压预偏置启动
• ?WEBENCH?支持?：提供设计支持，包括外部元件计算、电气和热仿真以及原型制作板

3. 应用领域

• 电信
• 网络设备
• 路由器
• 安全监控
• 电源模块

4. 封装与订购信息

• ?封装类型?：HTSSOP-14
• ?订购选项?：包括LM3151MH-3.3、LM3152MH-3.3、LM3153MH-3.3等型号

5. 电气特性

• ?启动电压?：VCC UVLO阈值 4.75V至5.40V
• ?输入操作电流?：无切换时3.6mA至5.2mA
• ?栅极驱动?：高侧和低侧栅极驱动具有低导通电阻
• ?软启动?：软启动引脚源电流5.9mA至9.5mA
• ?电流限制?：电流限制电压阈值175mV至225mV

6. 引脚功能

• ?VCC?：供电电压
• ?VIN?：输入供电电压
• ?EN?：使能引脚
• ?FB?：反馈引脚
• ?SGND?：信号地
• ?SS?：软启动引脚
• ?N/C?：未连接引脚
• ?SW?：开关节点
• ?HG?：高侧栅极驱动
• ?BST?：自举电容器连接
• ?LG?：低侧栅极驱动
• ?PGND?：功率地
• ?EP?：裸露焊盘（热地和电气地）

7. 工作原理

• ?常开时间（COT）控制?：通过固定开关导通时间来调节输出，自动调整导通时间以维持恒定频率。
• ?误差放大器?：采样输出电压并通过内部参考电压进行比较，控制开关周期。
• ?过压保护?：监测反馈电压，防止输出电压过高。
• ?电流限制?：监测低侧开关的电流，防止过载和短路条件。

8. 设计指南

• 提供详细的设计步骤和公式，包括电感选择、输出电容、MOSFET选择、输入电容和软启动电容的计算。
• 强调PCB布局的重要性，以最小化寄生电感和噪声耦合。