Texas Instruments LMR514x0/LMR514x0-Q1同步降压DC/DC 转换器是宽VIN 、易于使用的同步降压转换器，能够驱动高达4A或5A的负载电流。该器件具有4V至36V的宽输入范围，适用于各种工业应用，对非稳压电源进行功率调节。LMR514x0/LMR514x0-Q1具有200kHz至1.1MHz可调切换频率，带外部电阻器，可灵活优化效率或外部元器件尺寸。该器件采用PFM版本在轻负载时实现高效率，采用FPWM版本在整个负载范围内实现恒定频率和小输出电压纹波。内部设有软启动和补偿电路，因此仅需极少外部组件即可使用。

该器件具有内置保护特性，例如逐周期电流限制、断续模式短路保护以及功耗过高时热关断。Texas Instruments LMR514x0/LMR514x0-Q1采用WSON-12封装。LMR514x0-Q1器件符合汽车应用类AEC-Q100认证。

特性

配置用于严苛的工业应用
- 宽输入电压范围：4 V至36 V
- 连续输出电流：4A (LMR51440/LME51440-Q1) 或5A (LMR51450/LMR51450-Q1)
- 室温下±1.0%容差电压基准
- 最短接通时间：75ns（典型值）
- 低静态电流：25?A
- 可调频率：200kHz至1.1MHz
- 频率扩频（PFM型号）
- 保护特性
  - 精密使能输入
  - 开漏PGOOD
  - VIN 欠压锁定 (UVLO)
  - 逐周期限流
  - 具有断续模式的输出短路保护
  - 热关断
- 低压差模式运行
- 结温范围：-40°C至150°C
支持功能安全
- 来辅助功能安全系统设计的文档
小型解决方案，易于使用
- 集成式同步整流
- 内部补偿，便于使用
- WSON-12封装
引脚兼容封装中各种选项
- PFM或强制PWM (FPWM) 选项

功能框图

LMR514x0系列36V同步降压DC/DC转换器技术解析

产品概述

LMR514x0是德州仪器(TI)推出的高性能同步降压转换器系列，包含LMR51440(4A)和LMR51450(5A)两个版本。该系列专为工业应用设计，采用WSON-12封装，集成MOSFET和补偿网络，提供完整的电源解决方案。

核心特性

?宽输入电压范围?：4V至36V工作电压，支持瞬态输入至36V
?高输出电流?：连续输出电流4A/5A
?超高效率?：PFM模式下峰值效率>90%(12VIN转5VOUT)
?低静态电流?：仅25μA(典型值)
?灵活配置?：
- 可调频率(200kHz-1.1MHz)
- PFM和FPWM两种工作模式可选
- 集成扩频功能降低EMI
?完善保护功能?：
- 逐周期电流限制
- 打嗝模式短路保护
- 热关断保护(160°C阈值)

关键参数分析

电气规格

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压	稳态	4	-	36	V
输出电压	可调范围	0.8	-	28	V
开关频率	RT调节	200	-	1100	kHz
静态电流	VEN=3.3V	-	25	-	μA
效率	12V→5V@1A	-	94	-	%

效率表现对比

输入电压	输出电压	负载电流	PFM效率	FPWM效率
12V	5V	1A	94%	92%
24V	3.3V	2A	89%	87%
36V	12V	3A	85%	83%

功能架构

控制逻辑框图

器件采用峰值电流模式控制架构，包含：

?误差放大器?：比较FB电压与0.8V基准
?PWM比较器?：控制高边MOSFET导通时间
?电流检测?：实时监测高/低边电流
?保护电路?：集成多种保护功能

引脚功能详解

引脚	名称	功能描述
1-3	SW	开关节点，连接功率电感
4	BOOT	高边驱动自举电容连接
5	PG	开漏电源良好指示
6	RT	频率设置电阻连接
7	FB	反馈电压输入
10-12	VIN	电源输入(4-36V)

典型应用设计

工业电源系统

PLC数字I/O模块供电
工业传感器接口电源
电机驱动器控制电路

设计要点

?电感选择?：
- 推荐值：3.3-8.2μH
- 饱和电流需>1.3倍最大负载电流
- 低DCR以提升效率
?输出电容配置?：
- 最小有效容值：
  - 5V输出：25μF
  - 3.3V输出：20μF
- 推荐低ESR陶瓷电容(Murata GRM系列)
?PCB布局指南?：
- 输入电容尽量靠近VIN引脚
- SW节点走线短而宽
- 使用完整地平面层
- 反馈分压电阻靠近FB引脚