LM5022 器件是一款高電壓、低側(cè)、N 溝道 MOSFET 控制器，非常適合用于升壓和 SEPIC 穩(wěn)壓器。它包含實(shí)現(xiàn)單端主拓?fù)渌璧乃泄δ堋］敵鲭妷赫{(diào)節(jié)基于電流模式控制，簡化了環(huán)路補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)，同時提供了固有的輸入電壓前饋。LM5022 包括一個啟動穩(wěn)壓器，可在 6V 至 60V 的寬輸入范圍內(nèi)工作。PWM 控制器專為高速功能而設(shè)計(jì)，包括高達(dá) 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(zhǔn)基準(zhǔn)、線路欠壓鎖定、逐周期電流限制、斜率補(bǔ)償、軟啟動、外部同步功能和熱關(guān)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(cè)控制器數(shù)據(jù)表 .pdf

特性

• 內(nèi)部 60V 啟動穩(wěn)壓器
• 1A 峰值 MOSFET 柵極驅(qū)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(shè)置
• 坡度補(bǔ)償
• 可調(diào)軟啟動
• 10 引腳 VSSOP 封裝

參數(shù)

方框圖

1. 產(chǎn)品概述

• ?產(chǎn)品名稱?：LM5022
• ?類型?：60V 低側(cè)控制器
• ?應(yīng)用?：升壓（Boost）和單端初級電感轉(zhuǎn)換器（SEPIC）
• ?特點(diǎn)?：
  • 內(nèi)部60V啟動調(diào)節(jié)器
  • 1A峰值MOSFET柵極驅(qū)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(shè)置
  • 斜率補(bǔ)償
  • 可調(diào)軟啟動
  • 10引腳VSSOP封裝

2. 功能描述

2.1 高壓啟動調(diào)節(jié)器

• 允許VIN引腳直接連接到高達(dá)60V的線路電壓。
• 調(diào)節(jié)器輸出內(nèi)部電流限制為35mA（典型值）。
• 當(dāng)VCC引腳電壓達(dá)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(jìn)入低功耗待機(jī)狀態(tài)。

2.3 誤差放大器

• 內(nèi)部高增益誤差放大器，非反相輸入設(shè)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(diào)節(jié)。

2.4 電流檢測和電流限制

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

2.5 PWM比較器和斜率補(bǔ)償

• PWM比較器將電流斜坡信號與誤差放大器輸出產(chǎn)生的誤差電壓進(jìn)行比較。
• 斜率補(bǔ)償避免次諧波振蕩，簡化控制環(huán)路補(bǔ)償設(shè)計(jì)。

2.6 軟啟動

• 軟啟動功能使轉(zhuǎn)換器輸出逐漸達(dá)到初始穩(wěn)態(tài)輸出電壓，減少啟動應(yīng)力和電流浪涌。

2.7 MOSFET柵極驅(qū)動器

• 提供內(nèi)部柵極驅(qū)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(guān)斷

• 內(nèi)部熱關(guān)斷電路在結(jié)溫超過典型值165°C時保護(hù)LM5022，降低輸出驅(qū)動器和VCC調(diào)節(jié)器功耗。

3. 應(yīng)用信息

3.1 典型應(yīng)用

• ?電路?：非隔離升壓調(diào)節(jié)器
• ?輸入電壓范圍?：9V至16V
• ?輸出電壓?：40V
• ?最大輸出電流?：500mA
• ?開關(guān)頻率?：500kHz

3.2 設(shè)計(jì)步驟

1. ?選擇開關(guān)頻率?：基于尺寸、成本和效率的權(quán)衡。
2. ?選擇MOSFET?：考慮成本、尺寸和效率的權(quán)衡，計(jì)算導(dǎo)通損耗、柵極充電損耗和開關(guān)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(fù)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(lián)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(shè)計(jì)電流感應(yīng)濾波器和限流電路?。
9. ?控制環(huán)路補(bǔ)償?：使用Type II補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，通過Bode圖調(diào)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(xiàng)?：包括不同數(shù)量的樣品和卷帶包裝選項(xiàng)。

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(yīng)引腳。
• ?電流感應(yīng)電阻?：R_SNS的頂端應(yīng)使用盡可能短的跡線連接到CS引腳，并遠(yuǎn)離電感和開關(guān)節(jié)點(diǎn)。
• ?反饋電阻?：R_FB1和R_FB2應(yīng)靠近LM5022放置。
• ?地平面和形狀路由?：優(yōu)化連續(xù)電流和脈動電流的路由，減少噪聲注入。