? 今天和大家分享一顆直流電源轉(zhuǎn)換芯片LM5176,這是一顆DCDC芯片，用這顆芯片可以幫助我們快速設(shè)計(jì)非隔離電源轉(zhuǎn)換電路，下面我們一起來(lái)看看這顆芯片的參考設(shè)計(jì)知識(shí)。 ? 1.LM5176芯片的實(shí)物圖：

2.LM5176芯片的基本參數(shù)： ? ?

LM5176是一顆DCDC控制器，也就是直流轉(zhuǎn)換成直流的控制器。可以驅(qū)動(dòng)H橋的4個(gè)MOS實(shí)現(xiàn)降壓升壓的自動(dòng)控制輸出。 它具有： （1）寬輸入范圍達(dá)到4.2V到55V，并且可以自動(dòng)調(diào)節(jié)工作在升壓模式還是降壓模式，無(wú)論輸入電壓高于輸出，低于輸出還是等于輸出，均可以實(shí)現(xiàn)固定輸出調(diào)節(jié)，這對(duì)輸入電源有不同電壓等級(jí)，或者有變化的輸入電源的設(shè)計(jì)場(chǎng)景下，具有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。 （2）LM5176的輸出值可以調(diào)節(jié)，固定在0.8V到55V的某個(gè)值，而且使用LM5176設(shè)計(jì)的DCDC轉(zhuǎn)換芯片，最高可以達(dá)到98%以上的效率，高效對(duì)應(yīng)的是小的損耗和溫升，這對(duì)系統(tǒng)電源的穩(wěn)定性非常重要。 （3）具備豐富的保護(hù)功能，有輸出電壓短路保護(hù)，限制輸入輸出的平均電流，輸入欠壓鎖定輸出保護(hù)和軟啟動(dòng)功能，輸出過(guò)壓保護(hù)功能，熱關(guān)斷保護(hù)功能等。這些功能對(duì)電源系統(tǒng)的異常情況起到很重要的保護(hù)作用。 （4）開(kāi)關(guān)頻率可調(diào)節(jié)，通過(guò)外部電阻配置。 （5）有HTSSOP-28和QFN28封裝可以選擇，可以滿足不同PCB尺寸設(shè)計(jì)的需要。 ? 這顆芯片已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在工業(yè)電源，電力電子，LED照明等場(chǎng)合。

3.LM5176芯片的引腳配置參數(shù)： ? ??

? 這里以HTSSOP-28為例介紹，這種封裝的芯片體積和占用PCB面積較大，但是對(duì)手工焊接的要求較低，如果PCB板面積有限，可以選擇QFN-28封裝的小尺寸芯片。 下面是引腳定義和設(shè)計(jì)要求： 1.EN/UVLO:使能引腳，當(dāng)此引腳電壓小于0.4V時(shí)，芯片處于關(guān)斷模式，當(dāng)引腳電壓大于1.22V時(shí)，PWM功能開(kāi)啟。 2.VIN:芯片的輸入引腳，輸入范圍支持4.2到55V。

3.VISN:輸入電源線VIN的測(cè)量引腳，連接到輸入電源。 4.MODE：MODE引腳電壓在1.38V到2.22V閾值之間時(shí)，CCM模式的hiccup模式使能，此工作狀態(tài)需要設(shè)置Rmode電阻對(duì)AGND阻值為93.1kΩ。MODE引腳電壓在2.6V到VCC供電電壓閾值之間時(shí)，CCM模式的hiccup模式被禁止，此工作狀態(tài)需要設(shè)置Rmode電阻對(duì)AGND阻值為200kΩ，或者將此引腳直接接入VCC。 5.DITH：此引腳對(duì)AGND接入一個(gè)電容，滿足電流源的充放電。 6.RT/SYNC:開(kāi)關(guān)頻率變成引腳，外部電阻接入此引腳和AGND之間，設(shè)置開(kāi)關(guān)頻率。此引腳也可以作為PWM輸入的引腳，接入外部的時(shí)鐘信號(hào)控制開(kāi)關(guān)頻率。 7.SLOP:連接電容到AGND，實(shí)現(xiàn)在BUCK和BOOST模式下的平穩(wěn)電流能力。

8.SS:軟啟動(dòng)控制引腳，可以通過(guò)SS對(duì)AGND的電容對(duì)軟啟動(dòng)時(shí)間的調(diào)節(jié)。 9.COMP:誤差放大器輸出引腳，外部需要連接RC，來(lái)補(bǔ)償調(diào)節(jié)器的反饋環(huán)路。 10.AGND:芯片的參考模擬地 11.FB:輸出電壓調(diào)節(jié)反饋引腳，可以通過(guò)對(duì)輸出電壓進(jìn)行采集，得到此引腳的反饋電壓值。
12.VOSNS:輸出檢測(cè)引腳，連接到輸出電壓 13.ISNS-;14.ISNS+:輸入或輸出電流感測(cè)放大器輸入。連接ISNS(+)和ISNS(-)之間的可選電流檢測(cè)電阻可以位于轉(zhuǎn)換器的輸入側(cè)或輸出側(cè)。如果ISNS(+)和ISNS(-)引腳上的檢測(cè)電壓達(dá)到50mV，則緩慢的恒流(CC)控制回路開(kāi)始激活并開(kāi)始放電軟啟動(dòng)電容，以調(diào)節(jié)ISNS(+)和ISNS(-)上的電壓降至50 mV。若想關(guān)閉此功能，則將ISNS(+)和ISNS(-)短接。 15.CGS：電流檢測(cè)放大器輸入的負(fù)極，連接電流檢測(cè)電阻低側(cè)（地）

16.CS:電流檢測(cè)放大器輸入的正極 17.PGOOD:power-good開(kāi)漏輸出引腳，當(dāng)FB引腳電壓值超出參考電壓一定范圍時(shí)，此引腳拉低。

18.SW2:開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)2 19.HDRV2:高邊柵極驅(qū)動(dòng)引腳2輸出 20.BOOST2:在此引腳和SW2引腳之間連接boost電容 21.LDRV2:低邊柵極驅(qū)動(dòng)引腳2輸出 22.PGND:功率地 23.VCC:偏置電源輸出，引腳外部需要放置濾波電容

24.BIAS:VCC調(diào)節(jié)器輸入，可以使用內(nèi)部輸入，也可以外部輸入 25.LDRV1:低邊柵極驅(qū)動(dòng)引腳1輸出 26.BOOST1:在此引腳和SW1引腳之間連接boost電容 27.HDRV1:高邊柵極驅(qū)動(dòng)引腳1輸出 28開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn)2 POWER-PAD：此引腳和模擬地連接到一起可靠接地，建議使用過(guò)孔連接到PCB平面，改善熱性能。 ?

? 4.LM5176芯片的設(shè)計(jì)參考點(diǎn)：

（1）在設(shè)計(jì)和調(diào)試時(shí)，通過(guò)EN/UVLO引腳的電壓值，可以調(diào)節(jié)和測(cè)量芯片處于何種模式。 （2）在設(shè)計(jì)VIN輸入電壓時(shí)，雖然支持寬范圍，但是盡可能量使用較高電壓，這樣對(duì)上級(jí)電源電流的抽取會(huì)降低，對(duì)PCB走線寬度會(huì)有所降低。 （3）在電源輸入和VIN引腳之間串聯(lián)二極管，防止VCC電壓的反饋對(duì)電源造成影響 （4）芯片背面的PAD要可靠接地，最好是連接到銅皮，保證散熱。 （5）FB引腳的反饋電壓要誤差較小，因此推薦使用精度高的反饋分壓電阻。

（6）VCC引腳對(duì)PGAD連接1uf-4.7uf電容，推薦耐壓值25V。

（7）PGOOD引腳是開(kāi)漏輸出，因此電路設(shè)計(jì)需要增加上拉電阻。

（8）芯片集成熱關(guān)斷功能，閾值165度，啟動(dòng)熱關(guān)斷以后，當(dāng)溫度降低到150度以下時(shí)，芯片會(huì)自動(dòng)退出關(guān)斷狀態(tài)。

（9）PCB設(shè)計(jì)時(shí)，檢流電阻的反饋回路盡可能小，推薦開(kāi)爾文走線。

（10）FB反饋?zhàn)呔€回路，盡可能小。

（11）PCB設(shè)計(jì)時(shí)，要注意PGND回路和AGND回路走線盡可能分開(kāi)，避免干擾。

5.LM5176芯片的原理圖PCB參考：

編輯：黃飛

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