Texas Instruments LMR38020/LMR38020-Q1 SIMPLE SWITCHER ?降壓式轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)用于在寬輸入電壓范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，最大限度地減少對(duì)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(shí)在幾乎100%占空比下運(yùn)行，使其成為寬輸入工業(yè)應(yīng)用和MHEV/EV系統(tǒng)的絕佳選擇。

數(shù)據(jù)手冊(cè)；

*附件：LMR38020數(shù)據(jù)表.pdf

*附件：LMR38020-Q1數(shù)據(jù)表.pdf

Texas Instruments LMR38020/LMR38020-Q1利用精密使能功能，通過(guò)實(shí)現(xiàn)與寬輸入電壓的直接連接或?qū)υO(shè)備啟動(dòng)和關(guān)閉的精確控制來(lái)提供靈活性。通過(guò)內(nèi)置的濾波和延遲，電源良好標(biāo)志可以準(zhǔn)確指示系統(tǒng)狀態(tài)，無(wú)需使用外部監(jiān)控器。該器件采用了偽隨機(jī)擴(kuò)頻，可將EMI降至最低，開(kāi)關(guān)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(shí)現(xiàn)較小的解決方案尺寸。

該器件具有內(nèi)置保護(hù)功能，如逐周期限流、打嗝模式短路保護(hù)，以及在功率耗散過(guò)大時(shí)的熱關(guān)機(jī)。LMR38020/LMR38020-Q1采用8針HSOIC PowerPAD封裝。LMR38020-Q1器件符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，適用于汽車應(yīng)用。

特性

• 配置用于嚴(yán)苛的工業(yè)應(yīng)用
  • 輸入電壓范圍：4.2V至80V
  • 連續(xù)輸出電流：2A
  • 超低的40μA工作靜態(tài)電流
  • VIN 和GND引腳之間的距離>1.5mm
  • 可調(diào)整的開(kāi)關(guān)頻率（從200kHz到2.2MHz）
  • 頻率同步到一個(gè)外部時(shí)鐘
  • 擴(kuò)頻選項(xiàng)可降低EMI
  • 最大占空比：97%
  • 支持帶預(yù)偏置輸出的啟動(dòng)
  • 室溫下基準(zhǔn)電壓容差：±1.0%
  • 精密使能
  • 物料清單數(shù)量少，易于使用
  • 集成式同步整流
  • 內(nèi)部補(bǔ)償，便于使用
  • 帶PowerPAD的8針HSOIC?封裝
  • PFM或強(qiáng)制PWM (FPWM) 選項(xiàng)

功能框圖

LMR38020同步降壓轉(zhuǎn)換器技術(shù)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(zhuǎn)換器，專為工業(yè)應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計(jì)。其核心特性包括：

• ?超低靜態(tài)電流?：40μA工作電流，顯著提升輕載效率
• ?高集成度?：內(nèi)置同步整流MOSFET和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)化BOM
• ?靈活配置?：支持200kHz-2.2MHz可調(diào)開(kāi)關(guān)頻率，可選PFM/FPWM模式
• ?安全認(rèn)證?：符合功能安全設(shè)計(jì)要求，提供相關(guān)文檔支持

二、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

1. 自適應(yīng)頻率控制技術(shù)

通過(guò)?RT/SYNC引腳?實(shí)現(xiàn)雙重控制：

• ?電阻編程模式?：通過(guò)外部電阻設(shè)置基準(zhǔn)頻率（公式：RT(kΩ)=30970×fSW(kHz)^(-1.027)）
• ?外部時(shí)鐘同步?：支持300kHz-2.1MHz外部時(shí)鐘輸入，通過(guò)耦合電容實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離

2. 智能保護(hù)機(jī)制

3. 專利功率級(jí)設(shè)計(jì)

• ?97%最大占空比?：支持4.2V輸入時(shí)的近全占空比工作
• ?快速瞬態(tài)響應(yīng)?：峰值電流模式控制+內(nèi)部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
• ?雙MOSFET集成?：高邊RDS(ON)=303mΩ，低邊RDS(ON)=133mΩ@1A負(fù)載

三、典型應(yīng)用場(chǎng)景

1. 工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)

• ?優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)?：
  • 通過(guò)>1.5mm的VIN-GND引腳間距增強(qiáng)抗浪涌能力
  • 可選擴(kuò)頻功能降低EMI干擾（±8%頻率抖動(dòng)）

2. 電動(dòng)汽車輔助電源

• ?特殊設(shè)計(jì)?：
  • 支持預(yù)偏置啟動(dòng)（Pre-biased Output）
  • 80V輸入范圍兼容12V/24V/48V電池系統(tǒng)

3. 無(wú)線基站設(shè)備

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

四、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

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(zhì)，容值0.1μF
2. ?熱管理方案?
   • 結(jié)到環(huán)境熱阻RθJA=42.9°C/W（無(wú)散熱）
   • 建議在高溫環(huán)境使用2oz銅厚PCB

五、型號(hào)選型指南

本器件已通過(guò)AEC-Q100認(rèn)證，適用于-40℃至+150℃工作環(huán)境。設(shè)計(jì)時(shí)可利用TI的WEBENCH?工具進(jìn)行在線仿真和優(yōu)化。