Texas Instruments LMR3650x同步降壓轉(zhuǎn)換器是一款65V、150mA（可提供100mA版本）同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，采用緊湊型4mm^2^ HotRod?封裝。這款易于使用的轉(zhuǎn)換器可處理高達(dá)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(diào)輸出電壓。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments LMR3650x同步降壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

Texas Instruments LMR3650x采用峰值電流模式控制架構(gòu)，具有內(nèi)部補(bǔ)償功能，可在極小輸出電容下保持穩(wěn)定運(yùn)行。LMR3650x具有適當(dāng)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(nèi)實(shí)現(xiàn)所需的任何工作開關(guān)頻率。借助精密EN/UVLO特性，可在關(guān)斷和啟動(dòng)時(shí)精確控制器件。PGOOD標(biāo)記內(nèi)置毛刺濾波器和延遲釋放功能，可真實(shí)指示系統(tǒng)狀態(tài)，無需外部電壓監(jiān)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(yè)應(yīng)用的實(shí)施。

特性

• 專用于堅(jiān)固耐用的工業(yè)應(yīng)用
  • 結(jié)溫范圍：-40°C至+150°C
  • 輸入瞬態(tài)保護(hù)高達(dá)70V
  • 寬輸入電壓范圍：3.0V（下降閾值）至65V
  • 超低開關(guān)節(jié)點(diǎn)振鈴以降低EMI
  • 提供可調(diào)和固定輸出3.3V和5V電壓選項(xiàng)
• 適用于可擴(kuò)展的工業(yè)電源
  • 引腳兼容LMR36503（65V，300mA）和LMR36506（65V，600mA）
  • 可調(diào)開關(guān)頻率：200kHz至2.2MHz（采用RT引腳型號(hào)時(shí)）
• 減小了解決方案尺寸并降低了成本
  • 功率密度超高，具有內(nèi)部補(bǔ)償功能并減少了外部組件數(shù)量
  • 超小型2mm × 2mm HotRate?封裝
• 在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)具有高效率和低功率耗散
  • 1MHz時(shí)峰值效率大于80%（V OUT =3.3V）

功能框圖

LMR3650x同步降壓轉(zhuǎn)換器：工業(yè)應(yīng)用的理想電源解決方案

一、產(chǎn)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(zhuǎn)換器，專為尺寸優(yōu)化和輕負(fù)載效率而設(shè)計(jì)。該系列產(chǎn)品采用超小型2mm×2mm HotRod?封裝，是工業(yè)應(yīng)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(tǒng)設(shè)計(jì)
• 工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)：-40°C至+150°C結(jié)溫范圍，輸入瞬態(tài)保護(hù)高達(dá)70V
• 可擴(kuò)展性：引腳兼容LMR36503(65V,300mA)和LMR36506(65V,600mA)
• 高效率：在1MHz開關(guān)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(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域

LMR3650x系列轉(zhuǎn)換器廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)場(chǎng)景：

1. ?工廠自動(dòng)化?：現(xiàn)場(chǎng)變送器和過程傳感器
2. ?樓宇自動(dòng)化?：HVAC和消防報(bào)警探測(cè)器
3. ?家用電器?：園藝和電動(dòng)工具
4. ?便攜式電子設(shè)備?：耳機(jī)和耳塞

三、技術(shù)細(xì)節(jié)解析

3.1 架構(gòu)與工作原理

LMR3650x采用峰值電流模式控制架構(gòu)，具有內(nèi)部補(bǔ)償功能，可在最小輸出電容情況下保持穩(wěn)定運(yùn)行。該器件允許通過RT引腳到地的電阻選擇外部編程，實(shí)現(xiàn)200kHz至2.2MHz范圍內(nèi)的任意開關(guān)頻率。

?功能框圖關(guān)鍵組成部分?：

• 振蕩器(RT控制)
• 斜率補(bǔ)償
• 熱關(guān)斷保護(hù)
• 誤差放大器
• 高低側(cè)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(yīng)不同負(fù)載條件：

1. ? 連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM) ?：負(fù)載電流大于電感紋波電流的一半時(shí)激活
2. ?自動(dòng)模式-輕載運(yùn)行?：
   • 二極管仿真：允許不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)運(yùn)行
   • 頻率降低：提高輕載效率
3. ?強(qiáng)制PWM模式?：維持全頻率運(yùn)行，即使輕載
4. ?最小導(dǎo)通時(shí)間運(yùn)行?：采用谷值電流控制
5. ?跌落模式?：通過降低開關(guān)頻率維持調(diào)節(jié)

3.3 保護(hù)特性

• ?電流限制?：高低側(cè)MOSFET的逐周期電流限制
• ?熱關(guān)斷?：結(jié)溫超過168°C(典型值)時(shí)關(guān)閉，滯回約10°C
• ? 輸入欠壓鎖定(UVLO) ?：精密EN/UVLO功能控制啟動(dòng)電壓
• ?輸出過壓/欠壓保護(hù)?：通過PGOOD標(biāo)志監(jiān)控

四、設(shè)計(jì)指南

4.1 外圍元件選擇

?電感選擇?：
建議紋波電流為最大負(fù)載電流的20%-40%，典型值為30%。電感值計(jì)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(fù)載瞬態(tài)要求和穩(wěn)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(shè)計(jì)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(zhì)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(guān)鍵電流回路?應(yīng)保持面積最小，走線寬而短，以減少寄生電感。

五、典型應(yīng)用電路

圖9-1展示了LMR36502的典型應(yīng)用電路。關(guān)鍵元件包括：

• 輸入電容：2.2μF + 100nF
• 輸出電容：根據(jù)表9-1選擇(如3.3V輸出使用47μF)
• 電感：根據(jù)開關(guān)頻率和負(fù)載選擇(如1000kHz時(shí)33μH)
• 反饋電阻：固定輸出直接連接，可調(diào)輸出使用分壓網(wǎng)絡(luò)

?效率表現(xiàn)?：如圖9-3所示，在1MHz開關(guān)頻率下，3.3V固定輸出版本的效率在12V輸入時(shí)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(hào)選擇，主要區(qū)分點(diǎn)包括：

• 輸出電流：100mA(LMR36501)或150mA(LMR36502)
• 輸出配置：固定3.3V/5V或可調(diào)
• 開關(guān)頻率控制：RT調(diào)節(jié)(200kHz-2.2MHz)或固定頻率
• 輕載模式：自動(dòng)(PFM)或強(qiáng)制PWM

設(shè)計(jì)人員可根據(jù)具體應(yīng)用需求選擇最合適的型號(hào)，如需要最高功率密度可選擇LMR36502FS5RPER(150mA，固定5V輸出，帶擴(kuò)頻功能)。