Texas Instruments LM5185/LM5185-Q1初級側調節（PSR）反激式控制器是一款100VIN DC/DC控制器，具有低IQ 和低EMI。該控制器配有PSR，在4.5V至100V的寬輸入電壓范圍內具有高效率。LM5185-Q1反激式控制器高度集成，從而實現簡單、可靠和高密度的設計，僅需一個變壓器跨越隔離柵。邊界導通模式（BCM）開關可實現緊湊的磁性設計以及優于±1.5%的負載和線路調節性能。LM5185/LM5185-Q1控制器包括一個集成式高電流MOSFET柵極驅動器，可將功率范圍從小于1W擴展至大于50W。典型應用包括HVAC壓縮機、室內加熱器模塊、用于工業和電信系統的通用隔離偏置電源軌以及通用IGBT、MOSFET、GaN和SiC柵極驅動器。

數據手冊：

*附件：LM5185 數據表.pdf

*附件：LM5185-Q1 數據表.pdf

LM5185/LM5185-Q1控制器還具有內部固定或外部可編程軟啟動、可選外部VCC 、具有分流電流感應的峰值電流模式控制以及斷續模式過載保護。該控制器采用14引腳5mm×4.4mm熱增強型HTSSOP封裝，引腳間距為0.65mm。LM5185-Q1器件符合AEC-Q100標準，適用于汽車應用。

特性

• 支持功能安全
  • 可提供文檔，協助功能安全系統設計
• 4.5V至100V的寬輸入電壓范圍
• 功率范圍從小于1W擴展至大于50W
• 穩健的PSR反激式設計，適用于可靠耐用的應用
  • 穩定可靠的設計，只有一個變壓器穿過隔離層
  • 總輸出調節精度：±1.5%
  • 可選VOUT 溫度補償
  • 輸入UVLO和熱關斷保護
  • 打嗝模式過流故障保護
  • 14引腳HTSSOP封裝，HV-LV引腳間距為0.9mm
  • -40 °C至150 °C結溫范圍
• 集成減少了設計尺寸和成本
  • 無需光耦合器或變壓器輔助繞組即可進行VOUT 穩壓
  • 具有2A峰值灌電流和1A峰值拉電流的大電流功率MOSFET柵極驅動器
• 高效率和出色的工作IQ
  • 重負載情況下，可在邊界導通模式（BCM）下實現準諧振開關
  • 外部VCC 選項可提高效率
  • 高輕負載效率，低I Q （使用外部VCC時，典型值為25μA）
  • 具有單輸出和多輸出實施方案
• 超低傳導和輻射EMI簽名
  • 軟開關避免二極管反向恢復
  • 專為CISPR 25 EMI要求而設計

功能框圖

原理圖

LM5185 100V輸入PSR反激式DC/DC控制器技術解析

一、核心特性與產品概述

LM5185是德州儀器(TI)推出的一款具有低靜態電流和低EMI特性的100V輸入電壓范圍反激式DC/DC控制器，主要特點包括：

?關鍵電氣參數?：

• 超寬輸入電壓范圍：4.5V至100V
• 輸出功率范圍：<1W至>50W
• 集成2A灌電流/1A拉電流MOSFET驅動器
• 靜態電流低至25μA(使用外部VCC時)
• 工作結溫范圍：-40℃至+150℃

?先進控制特性?：

• 原邊反饋(PSR)架構，無需光耦或輔助繞組
• 邊界導通模式(BCM)與頻率折返模式(FFM)自動切換
• ±1.5%的輸出電壓總調節精度
• 可選的輸出電壓溫度補償功能
• 集成軟啟動與可調UVLO

?封裝選項?：

• 14引腳HTSSOP封裝(PWP)
• 封裝尺寸：5.00mm×4.40mm
• 0.65mm引腳間距
• 0.9mm高低壓引腳間距

二、典型應用場景

1. ?工業自動化系統?：
   • 隔離式現場變送器
   • 現場執行器電源
   • 模擬輸入模塊多路輸出
2. ?電機驅動系統?：
   • IGBT/SiC柵極驅動電源
   • 伺服驅動器輔助電源
3. ?新能源系統?：
   • 太陽能微逆變器
   • 光伏功率優化器
4. ?通信設備?：
   • PoE PD端DC/DC轉換器
   • 電信設備隔離偏置電源

三、關鍵技術解析

1. 原邊反饋(PSR)技術

LM5185通過采樣變壓器初級側的反射電壓來調節輸出電壓，無需傳統的光耦反饋電路。關鍵技術實現包括：

• 精確的次級側零電流檢測
• 基于RSET引腳(10kΩ電阻)的基準電流源
• FB引腳電阻分壓網絡設定輸出電壓
• 集成溫度補償電路(TC引腳)抵消二極管壓降溫漂

2. 多模式切換控制

根據負載條件自動切換工作模式：

• ? 邊界導通模式(BCM) ?：重載時工作，開關頻率可變(最高350kHz)
• ? 斷續導通模式(DCM) ?：中載時工作，固定350kHz頻率
• ? 頻率折返模式(FFM) ?：輕載時工作，頻率可降至11kHz

3. 保護功能設計

• ? 輸入欠壓鎖定(UVLO) ?：通過EN/UVLO引腳可編程(1.5V閾值)
• ?過流保護?：基于CS引腳的100mV閾值(可外部調整)
• ?熱關斷?：175℃觸發，165℃恢復
• ?磁復位保護?：集成二極管-Zener鉗位電路(DF與DCLAMP)

四、典型應用設計

1. 16.4V/1A輸出設計示例

?關鍵元件選型?：

• ?變壓器?：1:1匝比，12μH磁化電感
• ?整流二極管?：100V/5A Schottky二極管
• ?電流檢測電阻?：20mΩ/1W
• ?反饋電阻?：RFB=166kΩ
• ?UVLO電阻?：RUV1=200kΩ, RUV2=16.9kΩ

?PCB布局要點?：

1. 輸入電容盡可能靠近VIN和PGND引腳
2. 開關節點面積最小化
3. 電流檢測走線短而寬
4. 散熱過孔陣列連接裸露焊盤與地平面

2. 效率優化技巧

• 使用外部VCC供電(7-14V)可降低IQ至25μA
• 選擇低VF的肖特基整流二極管
• 優化變壓器設計降低漏感
• 適當增加開關頻率(最高350kHz)

五、性能參數