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LM5116宽范围同步降压控制器

2007年2月

LM5116

宽范围同步降压控制器

概述

该LM5116是一款同步降压控制器用于

降压从高电压调节器的应用程序或者广

不同的输入电源。该控制方法是基于电流

租模式控制利用仿真电流斜坡。当前

模式控制具有固有的输入电压前馈，逐

周期电流限制和简化环路补偿。利用

仿真控制斜坡降低噪音敏感度

脉冲宽度调制电路，允许可靠地控制

在高输入电压应用程序需要非常小的占空比

阳离子。工作频率是可编程的

在50kHz至1MHz 。该LM5116驱动外部高边和

低侧NMOS功率开关管与自适应死区时间CON-

控制。用户可选的二极管仿真模式可实现断开

在轻负载时的效率提高了连续的操作模式

条件。低静态电流休眠模式禁用

控制器，功耗小于总输入电流10μA 。

其他功能还包括一个高电压偏置稳压器，非盟

tomatic切换到外部偏压，以提高效率，

热关断，频率同步，逐周期

电流限制和可调输入欠压锁定。该

器件采用一个功率增强型TSSOP -20封装

设有一个裸露的芯片连接垫，以帮助散热。

特点

■

仿真峰值电流模式

宽工作范围可达100V

我低

睡眠模式（ <10μA ）

驱动标准或逻辑电平MOSFET

强劲的2A峰值栅极驱动器

自由运行或同步运行至1MHz

可选的二极管仿真模式

可编程输出从1.215V至80V

精密1.5 ％电压基准

可编程电流限制

可编程软启动

可编程输入欠压锁定

自动切换至外部偏置电源

TSSOP - 20EP裸露焊盘

热关断

典型用途

30007501

2007美国国家半导体公司

300075

www.national.com

LM5116

接线图

30007502

顶视图

见NS包装数MXA20A

订购信息

订购数量

LM5116MH

LM5116MHX

套餐类型

TSSOP-20EP

NSC封装图

MXA20A

供货方式

73单位每防静电管

2500台的出货量为&带卷

引脚说明

针

名字

VIN

UVLO

描述

芯片的电源电压，输入电压监控器和输入到VCC调节器。

如果UVLO引脚低于1.215V ，稳压器将处于待机模式（ VCC稳压器运行，切换

禁止稳压器）。如果UVLO引脚电压高于1.215V ，稳压器正常运行。外部电压

分压器可用于设定欠压关断阈值。有一个固定的5μA上拉电流该引脚

当EN为高电平。 UVLO被拉至接地的电流限制条件存在256个时钟周期事件。

内部振荡器设置这个引脚和AGND引脚之间的一个电阻。推荐

频率范围为50kHz至1MHz 。内部振荡器可以通过交流同步至一个外部时钟

耦合的正边沿到该节点。

如果EN引脚低于0.5V时，稳压器处于低功耗状态，从VIN绘图小于10μA 。 EN绝

上述3.3V为正常操作来拉动。

斜坡控制信号。连接在这个引脚和AGND引脚之间的外部电容设置坡道斜度

用于电流模式控制。

模拟地。

外部电容和内部10μA电流源设定软启动时间常数错误的崛起

放大器的参考。 SS引脚VCC < 4.5V时保持低电平时， UVLO < 1.215V ， EN输入为低电平或热关断。

从稳压输出反馈信号。该引脚被连接到内部错误的反相输入端

放大器。的调节阈值为1.215V 。

输出内部误差放大器。环路补偿网络应连接在此引脚之间

和FB引脚。

输出监视器。直接连接到输出电压。

低边MOSFET的源极电压监视器二极管仿真。对于启动进入预偏置负载，此引脚

到地CSG连接。对于完全同步操作，使用之间的外部串联电阻

DEMB和地面抬高二极管仿真阈值以上的电压的低侧西南。

RT /

SYNC

坡道

AGND

COMP

VOUT

DEMB

www.national.com

LM5116

针

名字

CSG

保护地

VCC

VCCX

描述

电流检测放大器的输入端。连接至电流检测电阻的顶部或低边漏

如果MOSFET

DS （ ON）

电流检测用。

电流检测放大器的输入端。连接到所述感测电阻器的底部或低侧MOSFET的源极

若R

DS （ ON）

电流检测用。

电源地。

通过一条短而低电感的路径连接至低边同步MOSFET的栅极。

本地去耦使用低ESR / ESL电容尽量靠近控制器尽可能地PGND 。

可选的输入，用于从外部供给的VCC 。如果VCCX > 4.5V ， VCCX内部连接到VCC和

内部VCC稳压器被禁用。如果VCCX是未使用的，它应该连接到地。

高边驱动器电源的自举栅极驱动。连接到自举二极管和正的阴极

自举电容的终端。自举电容提供电流为高边MOSFET充电

栅极和应尽可能地接近所述控制器越好。

通过一条短而低电感的路径连接至高压侧同步MOSFET的栅极

开关节点。连接到所述自举电容器的负极端子与所述高的源极端子

侧MOSFET 。

裸露焊盘。焊接到地平面。

www.national.com

LM5116

绝对最大额定值

（注1 ）

如果是用于军事/航空航天特定网络版设备是必需的，

请向美国国家半导体销售办事处/

经销商咨询具体可用性和规格。

VIN至GND

VCC ， VCCX ， UVLO至GND （注3 ）

SW ， CS到GND

HB和SW

何为SW

VOUT到GND

南玻到GND

LO至GND

SS到GND

FB到GND

DEMB至GND

-0.3V至100V

-0.3 16V

-3.0至100V

-0.3 16V

-0.3 HB + 0.3V

-0.3 100V

-1V至1V

-0.3 VCC + 0.3V

-0.3至7V

-0.3到Vcc

RT与GND

EN到GND

ESD额定值

HBM的（注2）

存储温度范围

结温

-0.3至7V

-0.3 100V

2千伏

-55 ° C至+ 150°C

+150°C

（注1 ）

6V至100V

4.75V至15V

-0.3V至2V

-40°C至+ 125°C

工作额定值

VIN

VCC ， VCCX

HB和SW

DEMB至GND

结温

注： RAMP ， COMP输出引脚。因此，它们没有指定给具有

一个外部施加的电压。

电气特性

符号

VIN电源

BIAS

BIASX

STDBY

VCC稳压器

CC （ REG ）

VCC法规

参数

在标准型限为T

= 25 ℃时;以黑体字限额适用于

提供-40 ° C的结温范围为+ 125 ℃，仅供参考。除非另有说明，以下

报考条件： VIN = 48V ， VCC = 7.4V ， VCCX = 0V ， EN = 5V ，R

= 16kΩ ，在LO和HO空载。

条件

VCCX = 0V ， VIN = 48V

VCCX = 0V ， VIN = 100V

VIN工作电流

VIN关断电流

VCCX = 5V ， VIN = 48V

VCCX = 5V ， VIN = 100V

EN = 0V ， VIN = 48V

EN = 0V ， VIN = 100V

7.1

VIN = 6V

VCC = 0V

VCCX上升

ICCX = 10毫安

VCCX = 0V

VCCX = 3V

VCC上升

HB -SW = 15V

4.3

5.0

4.3

民

典型值

5.9

1.2

1.6

7.4

10.6

5.9

4.5

0.25

3.8

-200

100

4.5

0.2

125

200

0.5

3.3

VEN = 3V

VEN = 0.5V

VEN = 100V

UVLO上升

UVLO = 0V

1.170

-7.5

-1

-3

1.215

0.1

5.4

210

1.262

4.7

6.2

4.7

6.0

7.7

最大

1.7

2.3

单位

VIN工作电流

VCC LDO模式关闭

VCC法规

VCC采购电流限制

VCCX开关阈值

VCCX切换滞后

VCCX开关的RON

DS （ ON）

VCCX泄漏

VCCX下拉电阻

VCC欠压阈值

VCC欠压滞后

HB直流偏置电流

EN输入

VIL MAX

VIH分钟

EN输入低阈值

EN输入高门槛

EN输入偏置电流

UVLO门槛值

UVLO门限待机

UVLO阈值迟滞

UVLO上拉电流源

UVLO下拉

DS （ ON）

www.national.com

LM5116

符号

软启动

参数

SS电流源

SS二极管仿真匝道关闭

门槛

SS到FB偏移

SS输出低电压

条件

SS = 0V

SS上升

FB = 1.25V

下沉100μA ， UVLO = 0V

测量FB引脚FB =

COMP

FB = 2V

民

典型值

160

最大

单位

误差放大器器

REF

FB参考电压

FB输入偏置电流

COMP吸入/源出电流

PWM比较器

何（OFF）的

开（分钟）

振荡器

SW1

SW2

频率1

频率2

RT输出电压

RT同步正阈值

电流限制

CS （ TH ）

CS （ THX ）

周期接一个周期的检测电压

阈值（ CSG- CS ）

周期接一个周期的检测电压

阈值（ CSG- CS ）

CS偏置电流

南玻偏置电流

电流限制定时器故障

斜坡发生器

斜坡电流1

斜坡电流2

VOUT偏置电流

RAMP输出低电压

二极管仿真

SW过零阈值

DEMB输出电流

LO栅极驱动器

OLL

OHL

LO低态输出电压

LO高态输出电压

LO上升时间

LO下降时间

OHL

OLL

山顶LO源电流

山顶LO灌电流

= 100毫安

= -100mA ，V

OHL

= V

C- LOAD = 1000pF的

= 0V

= VCC

0.08

0.25

1.8

3.5

0.17

DEMB = 0V ， SS = 1.25V

DEMB = 0V ，SS = 2.8V

DEMB = 0V ， SS =调节

由FB

1.6

-6

2.7

3.8

VIN = 60V ，输出电压= 10V

VIN = 10V ， VOUT = 10V

VOUT = 36V

VIN = 60V ， VOUT = 10V

235

285

200

265

335

VCCX = 0V ， RAMP = 0V

VCCX = 5V ， RAMP = 0V

CS = 100V

CS = 0V

CSG = 0V

= 16k,

(200kHz),

(256

时钟周期）

105

-1

1.28

110

122

126

139

125

RT = 16kΩ

RT = 5kΩ的

180

480

1.191

3.0

200

535

1.215

3.5

220

590

1.239

4.0

千赫

强制HO关断时间

最小HO导通时间

VIN = 80V ，C

坡道

= 50pF的

320

450

100

580

DC增益

单位增益带宽

1.195

1.215

1.231

500

兆赫

www.national.com

LM5116

www.ti.com

SNVS499G - 2007年2月 - 修订2013年3月

LM5116宽范围同步降压控制器

检查样品：

LM5116

特点

仿真峰值电流模式

宽工作范围可达100V

我低

关机（ < 10 μA ）

驱动标准或逻辑电平MOSFET

强大的3.5A峰值栅极驱动器

自由运行或同步操作，以1 MHz的

可选的二极管仿真模式

可编程输出从1.215V至80V

精密1.5 ％电压基准

可编程电流限制

可编程软启动

可编程输入欠压锁定

自动切换至外部偏置电源

HTSSOP - 20裸露焊盘

热关断

描述

该LM5116是一款同步降压控制器

用于从降压稳压器的应用

高电压或各种输入电源。该

控制方法是基于电流模式控制

利用仿真电流斜坡。电流模式

控制具有固有的输入电压前馈，逐

周期电流限制和简化环路补偿。

使用仿真控制斜坡可降低噪音

脉宽调制电路的灵敏度，

允许非常小的占空比的可靠控制

必要在高输入电压的应用程序。该

工作频率是可编程的，从50 kHz到

1兆赫。该LM5116驱动外部高边和

低侧NMOS功率开关管与自适应死区

时间控制。用户可选的二极管仿真模式

能够为改善非连续模式操作

效率在轻负载条件下。低静态

电流关断禁用控制器和

功耗低于10 μA的总输入电流。

其他功能还包括一个高电压偏置

调节器，自动切换至外部偏置

提高了工作效率，热关断，频率

同步，逐周期电流限制和

可调输入欠压锁定。该装置是

在动力增强的HTSSOP - 20封装

设有一个裸露的芯片连接垫，以帮助热

耗散。

典型用途

VIN

UV2

UVLO

UV1

RT / SYNC

COMP

坡道

AGND PGND

CSG

DEMB

VOUT

VCCX

FB2

OUT

SYNC

LM5116

VCC

OUT

坡道

FB1

请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并且在关键的应用程序中使用

德州仪器公司的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。

所有商标均为其各自所有者的财产。

PRODUCTION数据信息为出版日期。

产品符合占德州条款规范

仪器标准保修。生产加工过程中不

不一定包括所有参数进行测试。

LM5116

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接线图

VIN

UVLO

RT /同步

坡道

AGND

COMP

VOUT

TSSOP- 20

DEMB

保护地

CSG

VCCX

VCC

图1.顶视图

见包装数PWP0020A

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引脚说明

针

名字

VIN

UVLO

描述

芯片的电源电压，输入电压监控器和输入到VCC调节器。

如果UVLO引脚低于1.215V ，稳压器将处于待机模式（ VCC稳压器运行时，开关稳压器

禁用）。如果UVLO引脚电压高于1.215V ，稳压器正常运行。外部分压器可用于

设置欠压关断阈值。有一个固定的5 μA上拉电流该引脚，当EN为高电平。 UVLO是

拉到地在一个限流状况存在256个时钟周期的事件。

内部振荡器设置这个引脚和AGND引脚之间的一个电阻。建议的频率

范围是50kHz到1MHz 。内部振荡器可以由AC耦合的正被同步至外部时钟

边到这个节点。

如果EN引脚低于0.5V时，稳压器处于低功耗状态，从VIN绘图低于10 μA 。 EN必须

以上为3.3V正常运行拉。最大EN过渡时间为正确的操作是一个开关周期。

斜坡控制信号。连接在这个引脚和AGND引脚之间的外部电容设置用于斜坡斜率

电流模式控制。

模拟ground.Connect至PGND通过LM5116下裸露焊盘接地连接。

外部电容和内部10 μA电流源设定软启动时间常数误差放大器的崛起

参考。 SS引脚VCC < 4.5V时保持低电平时， UVLO < 1.215V ， EN输入为低电平或热关断。

从稳压输出反馈信号。该引脚被连接到内部误差放大器的反相输入端。该

调节阈值是1.215V 。

输出内部误差放大器。环路补偿网络应连接在此引脚和FB之间

引脚。

输出监视器。直接连接到输出电压。

低边MOSFET的源极电压监视器二极管仿真。对于启动进入预偏置负载，此引脚到地

在南方电网的连接。对于完全同步操作，使用DEMB和地之间的外部串联电阻

提高上述导通电压的低侧SW二极管仿真阈值。

电流检测放大器的输入端。连接到电流检测电阻器的顶端或如果低双面MOSFET的漏极

DS （ ON）

电流检测用。

电流检测放大器的输入端。连接到检测电阻器的底部或低侧MOSFET的源极，如果

DS （ ON）

电流检测用。

电源地。连接到AGND通过LM5116下裸露焊盘接地连接。

通过一条短而低电感的路径连接至低边同步MOSFET的栅极。

本地去耦使用低ESR / ESL电容尽量靠近控制器尽可能地PGND 。

可选的输入，用于从外部供给的VCC 。如果VCCX > 4.5V ， VCCX内部连接到VCC和内部

VCC稳压器被禁用。如果VCCX是未使用的，它应该连接到地。

高边驱动器电源的自举栅极驱动。连接到自举二极管的阴极和所述正极端子

的自举电容。自举电容器提供电流到高侧MOSFET的栅极充电，并且应

放在尽可能靠近控制器越好。

通过一条短而低电感的路径连接至高压侧同步MOSFET的栅极

开关节点。连接到所述自举电容器的负极端子与高侧的源极端子

MOSFET。

裸露焊盘。焊接到地平面。

RT / SYN

坡道

AGND

COMP

VOUT

DEMB

CSG

保护地

VCC

VCCX

这些器件具有有限的内置ESD保护。引线应短接在一起或设备放置在导电泡棉

储存或搬运过程中，以防止对静电损坏MOS大门。

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绝对最大额定值

(1) (2)

VIN至GND

VCC ， VCCX ， UVLO到GND

SW ， CS到GND

HB和SW

何为SW

VOUT到GND

南玻到GND

LO至GND

SS到GND

FB到GND

DEMB至GND

RT与GND

EN到GND

ESD额定值HBM

(4)

(3)

-0.3V至100V

-0.3 16V

-3.0至100V

-0.3 16V

-0.3 HB + 0.3V

-0.3 100V

-1V至1V

-0.3 VCC + 0.3V

-0.3至7V

-0.3到Vcc

-0.3至7V

-0.3 100V

2千伏

-55 ° C至+ 150°C

+150°C

存储温度范围

结温

(1)

(2)

(3)

(4)

最大极限值是指超出这可能会损坏部件的限制。

如果是用于军事/航空专用设备，请向德州仪器销售办事处/经销商咨询具体可用性和

特定连接的阳离子。

这些引脚不得超过VIN 。

人体模型是一个100pF的电容通过一个1.5 kΩ电阻向每个引脚放电。 2千伏等级为除V所有引脚

它的额定电流为1.5千伏。

工作额定值

(1) (2)

VIN

VCC ， VCCX

HB和SW

DEMB至GND

结温

(1)

(2)

6V至100V

4.75V至15V

-0.3V至2V

-40°C至+ 125°C

RAMP ， COMP输出引脚。因此，它们没有指定到外部施加的电压。

工作额定值并不意味着性能的限制。对于指定的性能限制和相关的测试环境，请参阅电气

特性表。

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SNVS499G - 2007年2月 - 修订2013年3月

电气特性

在标准型限为T

= 25 ℃时;粗体字体的极限值适用于-40 ° C至结温范围

+ 125 ℃，仅供参考。除另有规定外，适用下列条件： VIN = 48V ， VCC =

7.4V ， VCCX = 0V ， EN = 5V ，R

= 16 kΩ的上LO和HO空载。

符号

VIN电源

BIAS

BIASX

STDBY

VCC稳压器

CC （ REG ）

VCC法规

VCC LDO模式关闭

VCC法规

VCC采购电流限制

VCCX开关阈值

VCCX切换滞后

VCCX开关的RON

DS （ ON）

VCCX泄漏

VCCX下拉电阻

VCC欠压阈值

VCC欠压滞后

HB直流偏置电流

EN输入

VIL MAX

VIH分钟

EN输入低阈值

EN输入高门槛

EN输入偏置电流

UVLO门槛值

UVLO门限待机

UVLO阈值迟滞

UVLO上拉电流源

UVLO下拉

DS （ ON）

软启动

SS电流源

SS二极管仿真匝道关闭

门槛

SS到FB偏移

SS输出低电压

误差放大器器

REF

FB参考电压

FB输入偏置电流

COMP吸入/源出电流

DC增益

单位增益带宽

测量FB引脚FB =

COMP

FB = 2V

1.195

1.215

1.231

500

兆赫

SS = 0V

SS上升

FB = 1.25V

下沉100 μA ， UVLO = 0V

160

UVLO = 0V

UVLO上升

1.170

1.215

0.1

5.4

210

1.262

VEN = 3V

VEN = 0.5V

VEN = 100V

3.3

-7.5

-1

-3

0.5

HB - SW = 15V

ICCX = 10毫安

VCCX = 0V

VCCX = 3V

VCC上升

4.3

VIN = 6V

VCC = 0V

VCCX上升

5.0

4.3

7.1

7.4

10.6

5.9

4.5

0.25

3.8

-200

100

4.5

0.2

125

200

4.7

6.2

4.7

6.0

7.7

VIN工作电流

VIN关断电流

VCCX = 0V ， VIN = 48V

VCCX = 0V ， VIN = 100V

VCCX = 5V ， VIN = 48V

VCCX = 5V ， VIN = 100V

EN = 0V ， VIN = 48V

EN = 0V ， VIN = 100V

5.9

1.2

1.6

1.7

2.3

参数

条件

民

典型值

最大

单位

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