Texas Instruments LMR38020/LMR38020-Q1 SIMPLE SWITCHER ?降壓式轉換器設計用于在寬輸入電壓范圍內進行調節，最大限度地減少對外部浪涌抑制組件的需求。LMR38020/LMR38020-Q1在輸入電壓降低至4.2V，必要時在幾乎100%占空比下運行，使其成為寬輸入工業應用和MHEV/EV系統的絕佳選擇。

數據手冊；

*附件：LMR38020數據表.pdf

*附件：LMR38020-Q1數據表.pdf

Texas Instruments LMR38020/LMR38020-Q1利用精密使能功能，通過實現與寬輸入電壓的直接連接或對設備啟動和關閉的精確控制來提供靈活性。通過內置的濾波和延遲，電源良好標志可以準確指示系統狀態，無需使用外部監控器。該器件采用了偽隨機擴頻，可將EMI降至最低，開關頻率可配置在200kHz至2.2MHz之間，以避免噪聲敏感頻帶。此外，可以選擇頻率，以便在低工作頻率下提高效率，或者在高工作頻率下實現較小的解決方案尺寸。

該器件具有內置保護功能，如逐周期限流、打嗝模式短路保護，以及在功率耗散過大時的熱關機。LMR38020/LMR38020-Q1采用8針HSOIC PowerPAD封裝。LMR38020-Q1器件符合AEC-Q100標準，適用于汽車應用。

特性

• 配置用于嚴苛的工業應用
  • 輸入電壓范圍：4.2V至80V
  • 連續輸出電流：2A
  • 超低的40μA工作靜態電流
  • VIN 和GND引腳之間的距離>1.5mm
  • 可調整的開關頻率（從200kHz到2.2MHz）
  • 頻率同步到一個外部時鐘
  • 擴頻選項可降低EMI
  • 最大占空比：97%
  • 支持帶預偏置輸出的啟動
  • 室溫下基準電壓容差：±1.0%
  • 精密使能
  • 物料清單數量少，易于使用
  • 集成式同步整流
  • 內部補償，便于使用
  • 帶PowerPAD的8針HSOIC?封裝
  • PFM或強制PWM (FPWM) 選項

功能框圖

LMR38020同步降壓轉換器技術解析

一、器件概覽

?LMR38020?是德州儀器（TI）推出的寬輸入電壓范圍（4.2V-80V）、2A輸出的同步降壓DC/DC轉換器，專為工業應用優化設計。其核心特性包括：

• ?超低靜態電流?：40μA工作電流，顯著提升輕載效率
• ?高集成度?：內置同步整流MOSFET和補償網絡，簡化BOM
• ?靈活配置?：支持200kHz-2.2MHz可調開關頻率，可選PFM/FPWM模式
• ?安全認證?：符合功能安全設計要求，提供相關文檔支持

二、關鍵技術創新

1. 自適應頻率控制技術

通過?RT/SYNC引腳?實現雙重控制：

• ?電阻編程模式?：通過外部電阻設置基準頻率（公式：RT(kΩ)=30970×fSW(kHz)^(-1.027)）
• ?外部時鐘同步?：支持300kHz-2.1MHz外部時鐘輸入，通過耦合電容實現信號隔離

2. 智能保護機制

3. 專利功率級設計

• ?97%最大占空比?：支持4.2V輸入時的近全占空比工作
• ?快速瞬態響應?：峰值電流模式控制+內部補償網絡
• ?雙MOSFET集成?：高邊RDS(ON)=303mΩ，低邊RDS(ON)=133mΩ@1A負載

三、典型應用場景

1. 工業自動化系統

• ?優勢體現?：
  • 通過>1.5mm的VIN-GND引腳間距增強抗浪涌能力
  • 可選擴頻功能降低EMI干擾（±8%頻率抖動）

2. 電動汽車輔助電源

• ?特殊設計?：
  • 支持預偏置啟動（Pre-biased Output）
  • 80V輸入范圍兼容12V/24V/48V電池系統

3. 無線基站設備

• ?能效表現?：
  • 12V輸出時效率達97%（FPWM模式@400kHz）
  • 4ms軟啟動時間防止輸入沖擊電流

四、設計注意事項

1. ?PCB布局建議?
   • 使用星型接地連接PowerPAD?
   • BOOT電容需采用X7R/X5R材質，容值0.1μF
2. ?熱管理方案?
   • 結到環境熱阻RθJA=42.9°C/W（無散熱）
   • 建議在高溫環境使用2oz銅厚PCB

五、型號選型指南

本器件已通過AEC-Q100認證，適用于-40℃至+150℃工作環境。設計時可利用TI的WEBENCH?工具進行在線仿真和優化。