芯片手册:C477928_LM5164DDAR_2020-01-02.PDF

描述


输入电压范围 6V-100V
输出电压范围
负载电流 1A
其他 内置3ms软启动

引脚定义

image.png

应用电路

image.png

参数计算

输出电压设置

image.png
image.png

使能,欠压保护

image.png

Layout推荐

布局参考

  1. 【输入电容】应尽可能靠近LM5164的VCC和GND引脚,输入输出电容的地引脚应该和GND pin和GND PAD在同一地平面上
  2. 使输入电容连到VIN和GND的环路最小(同1区别?)
  3. 【电感】靠近SW引脚,使开关平面最小,防止额外的容性耦合

(Locate the inductor close to the SW pin. Minimize the area of the SW trace or plane to prevent excessive capacitive coupling)

  1. 【Power GND】 引脚直接接地,而且(heat-sinking PCB ground plane.)
  2. (多层板设计中)使用中间一个面作为地平面来进行噪声屏蔽和耗散
  3. 【接地】【Have a single-point ground connection to the plane. Route the ground connections for the feedback, softstart, and enable components to the ground plane. This prevents any switched or load currents from flowing in analog ground traces. If not properly handled, poor grounding results in degraded load regulation or erratic output voltage ripple behavior.】(不太好翻译
  4. 使Vin、Vout、GND总线连接尽可能宽 -> 减少输入输出上的压降并最大化效率
  5. FB引脚】总长度应尽可能短、把反馈电阻R、R靠近反馈引脚、把C与R平行放置(如果有的话)、若使输出电压精确,则将V反馈接到负载上、将反馈路径远离噪声节点,最好穿过接地屏蔽的另一层
  6. 【RON】RON引脚对噪声敏感 - > 把R电阻靠近设备,并且最小化轨迹、从RON到GND的寄生电容不能超过20PF(怎么估算?)
  7. 【散热】LM5164结温不得超过150℃,Power GND引脚通过一列过孔接地

减小EMI(电磁干扰): 将高di/dt 环路减小
image.png

反馈电阻:

  1. 将反馈电阻尽可能靠近反馈引脚,因为这样减小了反馈回路的长度和噪声耦合
  2. 反馈引脚是比较器的输入端,其本身是对噪声敏感的高阻节点,输出是低阻节点,所以输出到电阻分压器的长度可以长一点如果最短回路不能实现
  3. V引脚到电阻分压器的轨迹应该远离SW节点电感V以防止开关噪声污染反馈信号

当反馈电阻比较大(大于100KΩ)时这一点更为重要

  1. 将反馈回路放置到不同与SW节点、电感和V 的另一个平面

    布局示例

    image.png

    内部结构

    image.png

    纹波分析

    产生纹波电压的主要是两个器件:电感和输出电容
    容性纹波是由电感纹波电流给输出电容充放电产生的(电容内电流发生变化,电容两端电压随电荷量变化)
    阻性纹波是由电感纹波电流经过输出电容的串联等效电阻产生的压降

image.png

  • 方案一直接将输出电压反馈进来
  • 方案二在反馈电阻之外并联了一个反馈电容,将输出的纹波电压直接交流耦合进了反馈节点
  • 方案三用了一个RC(Ra、Ca)反馈网络,开关节点产生了和电感电流同相位的三角斜坡,这个三角波通过电容Cb交流耦合进了反馈节点