四開關(guān)升降壓控制器提供高功率和高效率

許多工業(yè)和汽車應(yīng)用具有廣泛變化的輸入電壓 (V IN ) 軌，并且通常需要降壓-升壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器來調(diào)節(jié)輸出電壓 (V OUT )。降壓-升壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器可以是級(jí)聯(lián)降壓和升壓級(jí)或單級(jí)。級(jí)聯(lián)降壓和升壓級(jí)會(huì)導(dǎo)致雙重轉(zhuǎn)換，從而導(dǎo)致更高的尺寸、成本和功率損耗。

在相對(duì)較低的功率水平下，非同步降壓-升壓拓?fù)?例如LM5118)是最簡單的解決方案。傳統(tǒng)的單級(jí)降壓-升壓拓?fù)?，例如單端初?jí)電感轉(zhuǎn)換器 (SEPIC) 或反激式使用兩個(gè)電感，因此隨著功率水平的增加變得笨重且效率降低。為了獲得最高效率，四開關(guān)降壓-升壓是 25W 至 250W 功率級(jí)別的首選拓?fù)洹?

LM5175是一款四開關(guān)降壓-升壓控制器，它使用單個(gè)電感器并為所有四個(gè)開關(guān)集成了 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器。與其他拓?fù)湎啾龋哂懈叩墓β屎透叩男?，因?yàn)樗哂幸韵聝?yōu)勢(shì)：

· 與耦合電感器設(shè)計(jì)相比，單電感器設(shè)計(jì)的尺寸更小，損耗更低。

· 它集成了用于同步 MOSFET 的 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器。同步整流導(dǎo)致比二極管更高的效率。

· SEPIC 或反激式轉(zhuǎn)換器始終以降壓-升壓模式運(yùn)行。只有當(dāng)輸入電壓接近輸出電壓時(shí)，LM5175 才會(huì)在降壓-升壓模式下工作。當(dāng) V IN不接近 V OUT時(shí)，LM5175在降壓或升壓模式下工作。降壓或升壓操作具有較低的峰值和 rms 電流，因此在相同的 V IN、 V OUT和負(fù)載電流下，其損耗低于降壓-升壓操作。

· SEPIC 中的開關(guān)(以及具有 1:1 變壓器的同步反激式)在關(guān)斷時(shí)間內(nèi)看到 (V IN + V OUT ) 的反向電壓。在四開關(guān)降壓-升壓中，降壓 FET(圖 2 中的 QH1 和 QL1)看到 V IN，而升壓 FET看到 V OUT關(guān)斷時(shí)間。較低電壓的 MOSFET 具有更好的 R DS *Q G特性，從而降低了損耗。

除了支持大功率、高效率降壓-升壓解決方案外，LM5175還具有其他功能來幫助設(shè)計(jì)人員。具有可選打嗝模式的逐周期電流限制可降低過載情況下的熱應(yīng)力。

此外，轉(zhuǎn)換器具有平均電流限制功能，可準(zhǔn)確限制源電流或負(fù)載電流。此功能對(duì)于電池充電或 LED 電流控制特別有用。

LM5175具有可選的抖動(dòng)功能，通過允許用戶在其標(biāo)稱值附近調(diào)制開關(guān)頻率，有助于解決 EMI。抖動(dòng)電容器設(shè)置調(diào)制頻率。

LM5175是一款同步四開關(guān)buck-boost DC/DC控制器，能夠在輸入電壓處、之上或之下調(diào)節(jié)輸出電壓。LM5175可在3.5 V至42 V(最大60 V)的寬輸入電壓范圍內(nèi)工作，以支持多種應(yīng)用。

LM5175在降壓和升壓操作模式下均采用電流模式控制，以實(shí)現(xiàn)卓越的負(fù)載和線路調(diào)節(jié)。開關(guān)頻率由外部電阻器編程，可與外部時(shí)鐘信號(hào)同步。

該設(shè)備還具有可編程軟啟動(dòng)功能，并提供保護(hù)功能，包括逐周期限流、輸入欠壓鎖定(UVLO)、輸出過壓保護(hù)(OVP)和熱關(guān)機(jī)。此外，LM5175還具有可選的連續(xù)傳導(dǎo)模式(CCM)或不連續(xù)傳導(dǎo)模式(DCM)操作、可選的平均輸入或輸出電流限制、可選的用于降低峰值EMI的擴(kuò)頻，以及在持續(xù)過載條件下可選的hiccup模式保護(hù)。

●特征：

■用于升壓/降壓DC/DC轉(zhuǎn)換的單電感降壓升壓控制器

■寬V-IN范圍：3.5 V至42 V，最大60 V

■靈活的V輸出范圍：0.8 V至55 V

■V輸出短路保護(hù)

■高效Buck-Boost變換

■可調(diào)開關(guān)頻率

■可選頻率同步和抖動(dòng)

■集成2-A MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器

■逐周期電流限制和可選Hiccup

■可選輸入或輸出平均電流限制

■可編程輸入U(xiǎn)VLO和軟啟動(dòng)

■電源良好，輸出過壓保護(hù)

■帶脈沖跳變的可選CCM或DCM

■在HTSSOP-28和QFN-28包中提供

■使用LM5175和WEBENCH Power Designer創(chuàng)建自定義設(shè)計(jì)

LM5175四開關(guān)控制器可實(shí)現(xiàn)高功率和高效率降壓-升壓解決方案，適用于汽車(信息娛樂的啟動(dòng)/停止、LED 照明)、工業(yè)(工業(yè) PC、以太網(wǎng)開關(guān))、通信(功率放大器電源)和其他應(yīng)用領(lǐng)域。打嗝模式、平均電流環(huán)路和頻率抖動(dòng)等附加功能使其成為 DC/DC 設(shè)計(jì)中的強(qiáng)大工具。