Texas Instruments LMR3650x同步降壓轉換器是一款65V、150mA（可提供100mA版本）同步降壓DC/DC轉換器，采用緊湊型4mm^2^ HotRod?封裝。這款易于使用的轉換器可處理高達70V的輸入電壓瞬變，提供出色的EMI性能，并支持固定、3.3V、5V和其他可調輸出電壓。

數據手冊：*附件：Texas Instruments LMR3650x同步降壓轉換器數據手冊.pdf

Texas Instruments LMR3650x采用峰值電流模式控制架構，具有內部補償功能，可在極小輸出電容下保持穩定運行。LMR3650x具有適當電阻器選擇（從RT引腳到接地），可通過外部編程在200kHz至2.2MHz寬范圍內實現所需的任何工作開關頻率。借助精密EN/UVLO特性，可在關斷和啟動時精確控制器件。PGOOD標記內置毛刺濾波器和延遲釋放功能，可真實指示系統狀態，無需外部電壓監控器。LMR3650x具有豐富的特性集和緊湊的解決方案尺寸，簡化了各種工業應用的實施。

特性

• 專用于堅固耐用的工業應用
  • 結溫范圍：-40°C至+150°C
  • 輸入瞬態保護高達70V
  • 寬輸入電壓范圍：3.0V（下降閾值）至65V
  • 超低開關節點振鈴以降低EMI
  • 提供可調和固定輸出3.3V和5V電壓選項
• 適用于可擴展的工業電源
  • 引腳兼容LMR36503（65V，300mA）和LMR36506（65V，600mA）
  • 可調開關頻率：200kHz至2.2MHz（采用RT引腳型號時）
• 減小了解決方案尺寸并降低了成本
  • 功率密度超高，具有內部補償功能并減少了外部組件數量
  • 超小型2mm × 2mm HotRate?封裝
• 在整個負載范圍內具有高效率和低功率耗散
  • 1MHz時峰值效率大于80%（V OUT =3.3V）

功能框圖

LMR3650x同步降壓轉換器：工業應用的理想電源解決方案

一、產品概述

Texas Instruments的LMR3650x系列是一款3V至65V輸入、100mA和150mA輸出的寬輸入電壓同步降壓轉換器，專為尺寸優化和輕負載效率而設計。該系列產品采用超小型2mm×2mm HotRod?封裝，是工業應用的理想選擇。

?主要特性?：

• 功能安全能力：提供文檔支持功能安全系統設計
• 工業級設計：-40°C至+150°C結溫范圍，輸入瞬態保護高達70V
• 可擴展性：引腳兼容LMR36503(65V,300mA)和LMR36506(65V,600mA)
• 高效率：在1MHz開關頻率下(3.3V輸出)峰值效率超過80%
• 超小封裝：2mm×2mm HotRod?封裝

二、關鍵應用領域

LMR3650x系列轉換器廣泛應用于多種工業場景：

1. ?工廠自動化?：現場變送器和過程傳感器
2. ?樓宇自動化?：HVAC和消防報警探測器
3. ?家用電器?：園藝和電動工具
4. ?便攜式電子設備?：耳機和耳塞

三、技術細節解析

3.1 架構與工作原理

LMR3650x采用峰值電流模式控制架構，具有內部補償功能，可在最小輸出電容情況下保持穩定運行。該器件允許通過RT引腳到地的電阻選擇外部編程，實現200kHz至2.2MHz范圍內的任意開關頻率。

?功能框圖關鍵組成部分?：

• 振蕩器(RT控制)
• 斜率補償
• 熱關斷保護
• 誤差放大器
• 高低側電流限制
• 電源良好(PGOOD)邏輯

3.2 工作模式詳解

LMR3650x支持多種工作模式以適應不同負載條件：

1. ? 連續導通模式(CCM) ?：負載電流大于電感紋波電流的一半時激活
2. ?自動模式-輕載運行?：
   • 二極管仿真：允許不連續導通模式(DCM)運行
   • 頻率降低：提高輕載效率
3. ?強制PWM模式?：維持全頻率運行，即使輕載
4. ?最小導通時間運行?：采用谷值電流控制
5. ?跌落模式?：通過降低開關頻率維持調節

3.3 保護特性

• ?電流限制?：高低側MOSFET的逐周期電流限制
• ?熱關斷?：結溫超過168°C(典型值)時關閉，滯回約10°C
• ? 輸入欠壓鎖定(UVLO) ?：精密EN/UVLO功能控制啟動電壓
• ?輸出過壓/欠壓保護?：通過PGOOD標志監控

四、設計指南

4.1 外圍元件選擇

?電感選擇?：
建議紋波電流為最大負載電流的20%-40%，典型值為30%。電感值計算公式：
L = (VIN - VOUT) × VOUT / (fSW × K × IOUTmax × VIN)
其中K為電感電流紋波百分比(推薦0.3)

?輸出電容?：
主要受負載瞬態要求和穩定性限制，而非輸出電壓紋波。建議使用低ESR陶瓷電容，總輸出電容最大值不超過設計值的10倍或1000μF。

?輸入電容?：
至少需要2.2μF陶瓷電容，最好使用X7R或更好介質的電容。額外添加100nF高頻旁路電容靠近器件放置。

4.2 PCB布局建議

1. 輸入電容盡量靠近VIN和GND引腳
2. VCC旁路電容靠近VCC引腳
3. BOOT電容使用寬走線，靠近BOOT和SW引腳
4. 反饋分壓器盡量靠近FB引腳
5. 中間層使用完整地平面
6. VIN、VOUT和GND走線盡可能寬而短
7. 提供足夠的PCB面積散熱

?關鍵電流回路?應保持面積最小，走線寬而短，以減少寄生電感。

五、典型應用電路

圖9-1展示了LMR36502的典型應用電路。關鍵元件包括：

• 輸入電容：2.2μF + 100nF
• 輸出電容：根據表9-1選擇(如3.3V輸出使用47μF)
• 電感：根據開關頻率和負載選擇(如1000kHz時33μH)
• 反饋電阻：固定輸出直接連接，可調輸出使用分壓網絡

?效率表現?：如圖9-3所示，在1MHz開關頻率下，3.3V固定輸出版本的效率在12V輸入時超過80%，并保持較高效率直至輕載。

六、選型指南

LMR3650x系列提供多種型號選擇，主要區分點包括：

• 輸出電流：100mA(LMR36501)或150mA(LMR36502)
• 輸出配置：固定3.3V/5V或可調
• 開關頻率控制：RT調節(200kHz-2.2MHz)或固定頻率
• 輕載模式：自動(PFM)或強制PWM

設計人員可根據具體應用需求選擇最合適的型號，如需要最高功率密度可選擇LMR36502FS5RPER(150mA，固定5V輸出，帶擴頻功能)。