Texas Instruments LMQ664x0/LMQ664x0-Q1同步降壓轉(zhuǎn)換器是一款內(nèi)置集成旁路和自舉電容器的小型36V、3A（有2A和1A型號）同步降壓DC/DC 轉(zhuǎn)換器。這些器件采用增強型HotRod? QFN封裝。此轉(zhuǎn)換器簡單易用，支持2.7V至36V寬輸入電壓范圍（啟動或工作后），瞬態(tài)電壓高達42V。

數(shù)據(jù)手冊：

LMQ664x0設(shè)計用于滿足常開型工業(yè)應(yīng)用的低待機功耗要求。自動模式可在輕負載時實現(xiàn)頻率折返，在13.5VIN時實現(xiàn)1.5μA無負載電流消耗和較高輕負載效率。PWM和PFM模式之間無縫轉(zhuǎn)換以及非常低的MOSFET導(dǎo)通電阻可在整個負載范圍內(nèi)實現(xiàn)出色的效率。控制架構(gòu)（峰值電流模式）和特性集經(jīng)過優(yōu)化，實現(xiàn)具有最低輸出電容的超小型解決方案尺寸。該器件采用雙隨機擴頻 (DRSS)、低EMI增強型HotRod? QFN封裝和優(yōu)化的引腳分配，最大限度地減小了輸入濾波器尺寸。MODE/SYNC和RT引腳型號可用于設(shè)置或同步頻率，以避免噪聲敏感頻段。關(guān)鍵的高電壓引腳之間有NC，以降低潛在的故障（最佳引腳FMEA）。Texas Instruments LMQ664x0具有豐富的特性，設(shè)計用于簡化各種工業(yè)終端設(shè)備的實施。

特性

設(shè)計用于工業(yè)應(yīng)用。
- 結(jié)溫范圍：–40°C至+150°C
- 關(guān)鍵引腳之間的NC引腳可提高可靠性
- 同類出色的引腳FMEA
- 高達42V的輸入瞬態(tài)保護
- 啟動后寬輸入電壓范圍：2.7V（下限閾值）至36V
- 可調(diào)輸出高達95%的V IN ，提供3.3V和5V固定V~~OUT~~ 選項
支持功能安全
- 來輔助功能安全系統(tǒng)設(shè)計的文檔
1mA時效率大于85%
經(jīng)過優(yōu)化滿足低EMI要求
- 集成旁通和自舉電容器可降低EMI
- 雙隨機展頻可降低峰值發(fā)射
- 增強型HotRod? QFN封裝可最大限度地減少開關(guān)節(jié)點振鈴
- 可調(diào)FSW：200kHz–2.2MHz，帶RT引腳
微型解決方案尺寸和低元件成本
- 集成輸入旁通電容器和自舉電容器可降低EMI
- 2.6mm × 2.6mm增強型HotRod?QFN封裝，帶可濕性側(cè)翼
- 內(nèi)部補償

功能框圖

德州儀器LMQ664x0系列同步降壓轉(zhuǎn)換器技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述與核心特性

LMQ664x0是德州儀器(TI)推出的36V輸入、1A/2A/3A輸出超小型同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器系列，包含LMQ66410(1A)、LMQ66420(2A)和LMQ66430(3A)三種型號。該系列具有以下顯著特性：

?超小型封裝?：2.6mm×2.6mm增強型HotRod? QFN封裝，帶可潤濕側(cè)翼
?高集成度?：內(nèi)置VIN旁路電容和CBOOT電容，減少EMI和PCB面積
?寬輸入范圍?：工作電壓2.7V至36V(啟動后)，耐受42V瞬態(tài)電壓
?高效率設(shè)計?：
- 輕載效率>85%(1mA負載時)
- 自動模式下的靜態(tài)電流僅1.5μA(典型值)
?低EMI特性?：
- 雙隨機擴頻技術(shù)(DRSS)降低峰值輻射
- 優(yōu)化的引腳布局減少開關(guān)節(jié)點振鈴
?功能安全支持?：提供功能安全系統(tǒng)設(shè)計文檔

二、關(guān)鍵電氣參數(shù)

2.1 基本規(guī)格

?輸入電壓范圍?：
- 啟動上升閾值：3.35V(典型)
- 工作下降閾值：2.7V(典型)
?輸出電壓范圍?：
- 可調(diào)版本：1V至18V
- 固定版本：3.3V或5V
?開關(guān)頻率?：200kHz至2.2MHz可調(diào)(RT引腳配置)
?工作溫度?：-40°C至+150°C(結(jié)溫)

2.2 效率特性

條件	效率(典型值)
VIN=12V, VOUT=5V, IOUT=1mA	>85%
VIN=24V, VOUT=5V, IOUT=3A	>90%

2.3 保護特性

?過流保護?：逐周期限流+打嗝模式
?熱關(guān)斷?：168°C觸發(fā)(典型)，20°C滯后
?ESD保護?：HBM ±2000V，CDM ±750V

三、技術(shù)亮點解析

3.1 增強型HotRod?封裝技術(shù)

采用無鍵合線封裝設(shè)計，具有：

更低寄生電感(減少開關(guān)損耗和EMI)
優(yōu)化的熱性能(θJA低至45°C/W)
可潤濕側(cè)翼便于光學(xué)檢測焊點質(zhì)量

3.2 智能功率管理模式

?自動模式?：輕載時自動切換PFM模式提高效率
?FPWM模式?：強制PWM工作模式減少輸出紋波
?頻率折返?：在壓差條件下自動降低開關(guān)頻率維持調(diào)節(jié)

3.3 集成保護功能

?引腳FMEA優(yōu)化?：關(guān)鍵高壓引腳間設(shè)置NC引腳提高可靠性
?軟啟動與緩啟動?：典型啟動時間3.5ms，避免輸入浪涌
?電源正常(PG)指示?：開漏輸出，內(nèi)置40μs消隱時間

四、典型應(yīng)用設(shè)計

4.1 選型指南

型號	輸出電流	固定輸出電壓選項	典型應(yīng)用
LMQ66410	1A	3.3V/5V	傳感器供電、MCU電源
LMQ66420	2A	3.3V/5V	工業(yè)IO模塊、通信接口
LMQ66430	3A	3.3V/5V	現(xiàn)場總線、電機驅(qū)動

4.2 外圍元件選擇

?電感選擇公式?：
L = (VIN - VOUT) × VOUT / (fSW × K × IOUTmax × VIN)
其中K通常取0.2-0.4(紋波電流系數(shù))

?輸出電容建議?：

3.3V輸出：≥60μF有效容值
5V輸出：≥40μF有效容值
(需考慮直流偏置導(dǎo)致的容值下降)

4.3 布局要點

?熱設(shè)計?：
- 散熱焊盤必須焊接至PCB地平面
- 建議使用4層板(頂層2oz銅厚)
?信號完整性?：
- 輸入電容盡量靠近VIN和PGND引腳
- SW節(jié)點面積最小化以降低輻射EMI
?反饋路徑?：
- 反饋分壓電阻靠近FB引腳布局
- 避免反饋走線靠近開關(guān)節(jié)點

五、應(yīng)用場景

LMQ664x0系列特別適用于以下工業(yè)應(yīng)用：

?工廠自動化?：PLC、DCS、PAC控制模塊電源
?測試測量?：便攜式儀器儀表供電
?醫(yī)療設(shè)備?：患者監(jiān)護設(shè)備電源
?航空航天?：機載電子設(shè)備電源管理

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