Texas Instruments LMQ664x0/LMQ664x0-Q1同步降壓轉換器是一款內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轉換器。這些器件采用增強型HotRod? QFN封裝。此轉換器簡單易用，支持2.7V至36V寬輸入電壓范圍（啟動或工作后），瞬態電壓高達42V。

數據手冊：

*附件：LMQ664x0數據表.pdf

*附件：LMQ664x0-Q1數據表.pdf

LMQ664x0設計用于滿足常開型工業應用的低待機功耗要求。自動模式可在輕負載時實現頻率折返，在13.5VIN時實現1.5μA無負載電流消耗和較高輕負載效率。PWM和PFM模式之間無縫轉換以及非常低的MOSFET導通電阻可在整個負載范圍內實現出色的效率。控制架構（峰值電流模式）和特性集經過優化，實現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引腳型號可用于設置或同步頻率，以避免噪聲敏感頻段。關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，設計用于簡化各種工業終端設備的實施。

特性

• 設計用于工業應用。
  • 結溫范圍：–40°C至+150°C
  • 關鍵引腳之間的NC引腳可提高可靠性
  • 同類出色的引腳FMEA
  • 高達42V的輸入瞬態保護
  • 啟動后寬輸入電壓范圍：2.7V（下限閾值）至36V
  • 可調輸出高達95%的V IN ，提供3.3V和5V固定VOUT 選項
• 支持功能安全
  • 來輔助功能安全系統設計的文檔
• 1mA時效率大于85%
• 經過優化滿足低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射
  • 增強型HotRod? QFN封裝可最大限度地減少開關節點振鈴
  • 可調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，帶可濕性側翼
  • 內部補償

功能框圖

德州儀器LMQ664x0系列同步降壓轉換器技術解析

一、產品概述與核心特性

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，帶可潤濕側翼
• ?高集成度?：內置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瞬態電壓
• ?高效率設計?：
  • 輕載效率>85%(1mA負載時)
  • 自動模式下的靜態電流僅1.5μA(典型值)
• ?低EMI特性?：
  • 雙隨機擴頻技術(DRSS)降低峰值輻射
  • 優化的引腳布局減少開關節點振鈴
• ?功能安全支持?：提供功能安全系統設計文檔

二、關鍵電氣參數

2.1 基本規格

• ?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?：
  • 可調版本：1V至18V
  • 固定版本：3.3V或5V
• ?開關頻率?：200kHz至2.2MHz可調(RT引腳配置)
• ?工作溫度?：-40°C至+150°C(結溫)

2.2 效率特性

2.3 保護特性

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

三、技術亮點解析

3.1 增強型HotRod?封裝技術

采用無鍵合線封裝設計，具有：

1. 更低寄生電感(減少開關損耗和EMI)
2. 優化的熱性能(θJA低至45°C/W)
3. 可潤濕側翼便于光學檢測焊點質量

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頻率維持調節

3.3 集成保護功能

1. ?引腳FMEA優化?：關鍵高壓引腳間設置NC引腳提高可靠性
2. ?軟啟動與緩啟動?：典型啟動時間3.5ms，避免輸入浪涌
3. ?電源正常(PG)指示?：開漏輸出，內置40μs消隱時間

四、典型應用設計

4.1 選型指南

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)

?輸出電容建議?：

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

4.3 布局要點

1. ?熱設計?：
   • 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)
2. ?信號完整性?：
   • 輸入電容盡量靠近VIN和PGND引腳
   • SW節點面積最小化以降低輻射EMI
3. ?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節點

五、應用場景

LMQ664x0系列特別適用于以下工業應用：

• ?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
• ?醫療設備?：患者監護設備電源
• ?航空航天?：機載電子設備電源管理