Texas Instruments LM5185/LM5185-Q1初級(jí)側(cè)調(diào)節(jié)（PSR）反激式控制器是一款100VIN DC/DC控制器，具有低IQ 和低EMI。該控制器配有PSR，在4.5V至100V的寬輸入電壓范圍內(nèi)具有高效率。LM5185-Q1反激式控制器高度集成，從而實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠和高密度的設(shè)計(jì)，僅需一個(gè)變壓器跨越隔離柵。邊界導(dǎo)通模式（BCM）開關(guān)可實(shí)現(xiàn)緊湊的磁性設(shè)計(jì)以及優(yōu)于±1.5%的負(fù)載和線路調(diào)節(jié)性能。LM5185/LM5185-Q1控制器包括一個(gè)集成式高電流MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器，可將功率范圍從小于1W擴(kuò)展至大于50W。典型應(yīng)用包括HVAC壓縮機(jī)、室內(nèi)加熱器模塊、用于工業(yè)和電信系統(tǒng)的通用隔離偏置電源軌以及通用IGBT、MOSFET、GaN和SiC柵極驅(qū)動(dòng)器。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：

*附件：LM5185 數(shù)據(jù)表.pdf

*附件：LM5185-Q1 數(shù)據(jù)表.pdf

LM5185/LM5185-Q1控制器還具有內(nèi)部固定或外部可編程軟啟動(dòng)、可選外部VCC 、具有分流電流感應(yīng)的峰值電流模式控制以及斷續(xù)模式過載保護(hù)。該控制器采用14引腳5mm×4.4mm熱增強(qiáng)型HTSSOP封裝，引腳間距為0.65mm。LM5185-Q1器件符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車應(yīng)用。

特性

• 支持功能安全
  • 可提供文檔，協(xié)助功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)
• 4.5V至100V的寬輸入電壓范圍
• 功率范圍從小于1W擴(kuò)展至大于50W
• 穩(wěn)健的PSR反激式設(shè)計(jì)，適用于可靠耐用的應(yīng)用
  • 穩(wěn)定可靠的設(shè)計(jì)，只有一個(gè)變壓器穿過隔離層
  • 總輸出調(diào)節(jié)精度：±1.5%
  • 可選VOUT 溫度補(bǔ)償
  • 輸入U(xiǎn)VLO和熱關(guān)斷保護(hù)
  • 打嗝模式過流故障保護(hù)
  • 14引腳HTSSOP封裝，HV-LV引腳間距為0.9mm
  • -40 °C至150 °C結(jié)溫范圍
• 集成減少了設(shè)計(jì)尺寸和成本
  • 無需光耦合器或變壓器輔助繞組即可進(jìn)行VOUT 穩(wěn)壓
  • 具有2A峰值灌電流和1A峰值拉電流的大電流功率MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器
• 高效率和出色的工作IQ
  • 重負(fù)載情況下，可在邊界導(dǎo)通模式（BCM）下實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)諧振開關(guān)
  • 外部VCC 選項(xiàng)可提高效率
  • 高輕負(fù)載效率，低I Q （使用外部VCC時(shí)，典型值為25μA）
  • 具有單輸出和多輸出實(shí)施方案
• 超低傳導(dǎo)和輻射EMI簽名
  • 軟開關(guān)避免二極管反向恢復(fù)
  • 專為CISPR 25 EMI要求而設(shè)計(jì)

功能框圖

原理圖

LM5185 100V輸入PSR反激式DC/DC控制器技術(shù)解析

一、核心特性與產(chǎn)品概述

LM5185是德州儀器(TI)推出的一款具有低靜態(tài)電流和低EMI特性的100V輸入電壓范圍反激式DC/DC控制器，主要特點(diǎn)包括：

?關(guān)鍵電氣參數(shù)?：

• 超寬輸入電壓范圍：4.5V至100V
• 輸出功率范圍：<1W至>50W
• 集成2A灌電流/1A拉電流MOSFET驅(qū)動(dòng)器
• 靜態(tài)電流低至25μA(使用外部VCC時(shí))
• 工作結(jié)溫范圍：-40℃至+150℃

?先進(jìn)控制特性?：

• 原邊反饋(PSR)架構(gòu)，無需光耦或輔助繞組
• 邊界導(dǎo)通模式(BCM)與頻率折返模式(FFM)自動(dòng)切換
• ±1.5%的輸出電壓總調(diào)節(jié)精度
• 可選的輸出電壓溫度補(bǔ)償功能
• 集成軟啟動(dòng)與可調(diào)UVLO

?封裝選項(xiàng)?：

• 14引腳HTSSOP封裝(PWP)
• 封裝尺寸：5.00mm×4.40mm
• 0.65mm引腳間距
• 0.9mm高低壓引腳間距

二、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. ?工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)?：
   • 隔離式現(xiàn)場(chǎng)變送器
   • 現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行器電源
   • 模擬輸入模塊多路輸出
2. ?電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?：
   • IGBT/SiC柵極驅(qū)動(dòng)電源
   • 伺服驅(qū)動(dòng)器輔助電源
3. ?新能源系統(tǒng)?：
   • 太陽(yáng)能微逆變器
   • 光伏功率優(yōu)化器
4. ?通信設(shè)備?：
   • PoE PD端DC/DC轉(zhuǎn)換器
   • 電信設(shè)備隔離偏置電源

三、關(guān)鍵技術(shù)解析

1. 原邊反饋(PSR)技術(shù)

LM5185通過采樣變壓器初級(jí)側(cè)的反射電壓來調(diào)節(jié)輸出電壓，無需傳統(tǒng)的光耦反饋電路。關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)包括：

• 精確的次級(jí)側(cè)零電流檢測(cè)
• 基于RSET引腳(10kΩ電阻)的基準(zhǔn)電流源
• FB引腳電阻分壓網(wǎng)絡(luò)設(shè)定輸出電壓
• 集成溫度補(bǔ)償電路(TC引腳)抵消二極管壓降溫漂

2. 多模式切換控制

根據(jù)負(fù)載條件自動(dòng)切換工作模式：

• ? 邊界導(dǎo)通模式(BCM) ?：重載時(shí)工作，開關(guān)頻率可變(最高350kHz)
• ? 斷續(xù)導(dǎo)通模式(DCM) ?：中載時(shí)工作，固定350kHz頻率
• ? 頻率折返模式(FFM) ?：輕載時(shí)工作，頻率可降至11kHz

3. 保護(hù)功能設(shè)計(jì)

• ? 輸入欠壓鎖定(UVLO) ?：通過EN/UVLO引腳可編程(1.5V閾值)
• ?過流保護(hù)?：基于CS引腳的100mV閾值(可外部調(diào)整)
• ?熱關(guān)斷?：175℃觸發(fā)，165℃恢復(fù)
• ?磁復(fù)位保護(hù)?：集成二極管-Zener鉗位電路(DF與DCLAMP)

四、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 16.4V/1A輸出設(shè)計(jì)示例

?關(guān)鍵元件選型?：

• ?變壓器?：1:1匝比，12μH磁化電感
• ?整流二極管?：100V/5A Schottky二極管
• ?電流檢測(cè)電阻?：20mΩ/1W
• ?反饋電阻?：RFB=166kΩ
• ?UVLO電阻?：RUV1=200kΩ, RUV2=16.9kΩ

?PCB布局要點(diǎn)?：

1. 輸入電容盡可能靠近VIN和PGND引腳
2. 開關(guān)節(jié)點(diǎn)面積最小化
3. 電流檢測(cè)走線短而寬
4. 散熱過孔陣列連接裸露焊盤與地平面

2. 效率優(yōu)化技巧

• 使用外部VCC供電(7-14V)可降低IQ至25μA
• 選擇低VF的肖特基整流二極管
• 優(yōu)化變壓器設(shè)計(jì)降低漏感
• 適當(dāng)增加開關(guān)頻率(最高350kHz)

五、性能參數(shù)