ZHCSPB0B April 2023 – September 2025 LM5171-Q1
PRODUCTION DATA
- 1
- 1 特性
- 2 應用
- 3 說明
- 4 引腳配置和功能
- 5 規格
-
6 詳細說明
- 6.1 概述
- 6.2 功能方框圖
- 6.3
特性說明
- 6.3.1 輔助電源和電壓基準（VCC、VDD 和 VREF）
- 6.3.2 欠壓鎖定 (UVLO)
- 6.3.3 器件配置 (CFG)
- 6.3.4 高電壓輸入（HV1、HV2）
- 6.3.5 電流檢測放大器
- 6.3.6 控制命令
- 6.3.7 通道電流監測器（IMON1、IMON2）
- 6.3.8 逐周期峰值電流限制 (IPK)
- 6.3.9 內部電流環路誤差放大器
- 6.3.10 外部電壓環路誤差放大器
- 6.3.11 軟啟動、二極管仿真和強制 PWM 控制（SS/DEM1 和 SS/DEM2）
- 6.3.12 柵極驅動輸出、死區時間編程和自適應死區時間（HO1、HO2、LO1、LO2、DT/SD）
- 6.3.13 緊急鎖存關斷 (DT/SD)
- 6.3.14 PWM 比較器
- 6.3.15 振蕩器 (OSC)
- 6.3.16 同步到外部時鐘（SYNCI、SYNCO）
- 6.3.17 過壓保護 (OVP)
- 6.3.18 多相配置（SYNCO、OPT）
- 6.3.19 熱關斷
- 6.4 器件功能模式
- 7 寄存器
-
8 應用和實施
- 8.1 應用信息
- 8.2 PWM 轉換為 ISET 引腳上的電壓
- 8.3 ISET 鉗位
- 8.4 動態死區時間調整
- 8.5 正確端接未使用的引腳
- 8.6
典型應用
- 8.6.1
60A、雙相、48V 至 12V 雙向轉換器
- 8.6.1.1 設計要求
- 8.6.1.2
詳細設計過程
- 8.6.1.2.1 確定占空比
- 8.6.1.2.2 振蕩器編程 (OSC)
- 8.6.1.2.3 功率電感器、RMS 和峰值電流
- 8.6.1.2.4 電流檢測 (RCS)
- 8.6.1.2.5 電流設置命令 (ISETx)
- 8.6.1.2.6 峰值電流限制 (IPK)
- 8.6.1.2.7 功率 MOSFET
- 8.6.1.2.8 輔助電源
- 8.6.1.2.9 自舉電容器
- 8.6.1.2.10 過壓保護 (OVP)
- 8.6.1.2.11 死區時間 (DT/SD)
- 8.6.1.2.12 通道電流監測器 (IMONx)
- 8.6.1.2.13 欠壓鎖定 (UVLO)
- 8.6.1.2.14 HVx 引腳配置
- 8.6.1.2.15 環路補償
- 8.6.1.2.16 軟啟動 (SS/DEMx)
- 8.6.1.3 應用曲線
- 8.6.1
60A、雙相、48V 至 12V 雙向轉換器
- 8.7 電源相關建議
- 8.8 布局
- 9 器件和文檔支持
- 10修訂歷史記錄
- 11機械、封裝和可訂購信息
8.6.1.2.7 功率 MOSFET
所選的功率 MOSFET 需要具有能夠承受最大 HV 端口電壓和瞬態尖峰（振鈴）的 VDS 額定值。此應用中選擇了額定值為 100V 的 MOSFET。
確定額定電壓后，通過在 MOSFET Rds(ON) 和總柵極電荷 (Qg) 之間進行權衡來選擇 MOSFET，以平衡導通損耗和開關損耗。對于大功率應用，需要并聯 MOSFET 以共享總功率并減少單個 MOSFET 上的耗散，從而緩解熱應力。每個 MOSFET 中的導通損耗由方程式 88 確定。
方程式 88. 
其中
- N 是并聯 MOSFET 的數量
- 1.8 是 Rds(ON) 在 125°C 時的近似溫度系數
- 總 RMS 開關電流 IQ_RMS 大致由方程式 89 確定
方程式 89. 
其中
- Dmax 是降壓模式或升壓模式下的最大占空比。
開關瞬態上升和下降時間大致由下式確定：
方程式 90. 
方程式 91. 
每個并聯 MOSFET 的開關損耗大致由下式確定：
方程式 92. 
其中
- Coss 是 MOSFET 的輸出電容。
功率 MOSFET 通常需要使用 10kΩ 至 100kΩ 的柵源電阻器來減輕柵極驅動故障的影響。使用并聯 MOSFET 時，最好為每個 MOSFET 使用 1Ω 至 2Ω 柵極電阻器，如圖 8-15 所示。
圖 8-15 并聯 MOSFET 配置如果死區時間不是最優值，則功率同步整流器 MOSFET 的體二極管會導致反向恢復損耗。假設功率 MOSFET 的反向恢復電荷為 Qrr，則反向恢復損耗由方程式 93 確定：
方程式 93. 
為降低反向恢復損耗，將一個可選的肖特基二極管與功率 MOSFET 并聯放置。這個二極管需要具有與 MOSFET 相同的額定電壓，并且需要直接放在 MOSFET 的漏極和源極之間。重復正向額定電流的峰值需要大于 Ipeak，連續正向額定電流需要大于以下方程式 94 的值：
方程式 94. 