Основное назначение преобразователя LM5165 – передатчики данных промышленных полевых датчиков с питанием от токовой петли на 4…20 мА. Устройство обеспечивает КПД свыше 90% при токе нагрузки 1 мА, обеспечивая дополнительный запас мощности для реализации дополнительных функций.

Синхронный понижающий преобразователь LM5165 в компактном корпусе с входным напряжением от 3 В до 65 В отличается сверхнизким током покоя и высоким КПД в широком диапазоне входных напряжений и токов нагрузки. Устройство интегрирует силовой каскад верхнего и нижнего плеча на MOSFET-транзисторах, поддерживающий ток нагрузки до 150 мА. При этом выходное напряжение преобразователя имеет либо фиксированное значение — 3.3 В или 5 В, либо регулируется пользователем при помощи внешнего резистивного делителя.

Преобразователь разработан с целью упростить реализацию источника питания, оптимизировать производительность и расширить функциональные возможности целевого приложения. Он может работать в двух режимах: частотно-импульсной модуляции (PFM), предназначенном для поддержания высокого КПД в условиях малой нагрузки, и в режиме с постоянным временем включения (COT) с почти постоянной частотой преобразования. Оба режима не требуют использования цепи компенсации и обеспечивают превосходную переходную характеристику в условиях колебаний входного напряжения и тока нагрузки, а также малую длительность ШИМ-сигнала для преобразования напряжения с большим коэффициентом понижения.

P-канальный MOSFET-транзистор верхнего плеча может работать с коэффициентом заполнения 100% для достижения минимального падения проходного напряжения и не требует конденсатора в компенсационной цепи обратной связи для управления затвором. LM5165 поддерживает несколько фиксированных уровней ограничения выходного тока, позволяющих сделать оптимальный выбор выходного дросселя в соответствии с требованиями пользовательского приложения. Длительность режима мягкого старта может быть выбрана из трех возможных значений: нулевая (без режима мягкого старта), фиксированное внутреннее значение 900 мкс и значение, определяемое емкостью внешнего времязадающего конденсатора. Выход сигнала «питание в норме» с открытым стоком может использоваться в схемах управления последовательностью включения питания и мониторинга уровня выходного напряжения.

LM5165 прошел сертификацию на соответствие требованиям автомобильного стандарта AEC-Q100 уровень 1 и доступен в 10-выводном корпусе VSON с шагом выводов 0.5 мм.

Типовая схема включения LM5165

Отличительные особенности:

• Широкий диапазон входного напряжения: от 3 В до 65 В
• Фиксированное (3.3 В, 5 В) и регулируемое выходное напряжение
• Максимальный ток нагрузки: 150 мА
• Ток покоя при отсутствии нагрузки: 10.5 мкА
• Выбор режима работы: частотно-импульсная модуляция (PFM) или режим с постоянным временем открытия силового ключа (COT)
• Рабочая частота преобразования: до 600 кГц
• Режим эмуляции диода и режим с пропуском импульсов для сохранения высокого КПД в условиях малой нагрузки
• Встроенный понижающий стабилизатор на основе PMOS-транзистора с сопротивлением открытого канала 2 Ом
• Коэффициент заполнения до 100% для обеспечения малого падения напряжения
• Интегрированный синхронный выпрямитель на NMOS-транзисторе с сопротивлением открытого канала 1 Ом
• Исключает необходимость использования внешнего выпрямителя
• Установка порогового значения тока нагрузки (4 уровня)
• Встроенный источник опорного напряжения на 1.223 В
• Регулируемая длительность режима мягкого старта: заданная внутренней схемой значением 900 мкс и устанавливаемая внешним конденсатором
• Монотонное возрастание выходного напряжения с предустановленным смещением выхода
• Не требуется использование компенсирующих или пусковых компонентов
• Точная установка порога срабатывания схемы защиты от пониженного напряжения питания с гистерезисом
• Выход с открытым стоком для формирования сигнала «питание в норме»
• Активное управление длительностью фронтов управляющего импульса, обеспечивающее низкий уровень электромагнитных помех
• Схема защиты от перегрева с выключением и гистерезисом
• Диапазон рабочих температур: от –40°C до +150°C
• 10-выводной корпус VSON размером 3 мм × 3 мм

Область применения:

• Полевые датчики с питанием от токовой петли на 4…20 мА
• Автомобильная электроника и портативные приборы с питанием от аккумуляторной батареи
• Замена линейных высоковольтных стабилизаторов с малым падением напряжения
• Системы промышленного контроля
• Источники тока общего назначения

Запросить образцы, средства разработки или техническую поддержку

Документация на LM5165 (англ.)