JAJSNC5B April   2023  – September 2025 LM5171-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 ピン構成および機能
  6. 5 仕様
    1. 5.1 絶対最大定格
    2. 5.2 ESD 定格
    3. 5.3 推奨動作条件
    4. 5.4 熱に関する情報
    5. 5.5 電気的特性
    6. 5.6 タイミング要件
    7. 5.7 代表的特性
  7. 6 詳細説明
    1. 6.1 概要
    2. 6.2 機能ブロック図
    3. 6.3 機能説明
      1. 6.3.1  バイアス電源および電圧リファレンス (VCC、VDD、VREF)
      2. 6.3.2  低電圧誤動作防止 (UVLO)
      3. 6.3.3  デバイス構成 (CFG)
      4. 6.3.4  高電圧入力 (HV1、HV2)
      5. 6.3.5  電流センス アンプ
      6. 6.3.6  制御コマンド
        1. 6.3.6.1 チャネル イネーブル コマンド (EN1、EN2)
        2. 6.3.6.2 方向コマンド (DIR1、DIR2)
        3. 6.3.6.3 チャネル電流設定コマンド (ISET1 および ISET2)
      7. 6.3.7  チャネル電流の監視 (IMON1、IMON2)
        1. 6.3.7.1 個別チャネル電流監視
        2. 6.3.7.2 マルチフェーズ合計電流監視
      8. 6.3.8  サイクル単位のピーク電流制限 (IPK)
      9. 6.3.9  内部電流ループ エラー アンプ
      10. 6.3.10 外部電圧ループ エラー アンプ
      11. 6.3.11 ソフトスタート、ダイオード エミュレーション、強制 PWM 制御 (SS/DEM1 および SS/DEM2)
        1. 6.3.11.1 SS/DEM ピンによる ISET ソフトスタート制御
        2. 6.3.11.2 DEM のプログラミング
        3. 6.3.11.3 FPWM プログラミングおよび FPWM と DEM の動的変更
      12. 6.3.12 ゲート ドライブ出力、デッドタイム プログラミング、アダプティブ デッドタイム (HO1、HO2、LO1、LO2、DT/SD)
      13. 6.3.13 緊急ラッチ シャットダウン (DT/SD)
      14. 6.3.14 PWM コンパレータ
      15. 6.3.15 発振器 (OSC)
      16. 6.3.16 外部クロックへの同期 (SYNCI、SYNCO)
      17. 6.3.17 過電圧保護 (OVP)
      18. 6.3.18 マルチフェーズ構成 (SYNCO、OPT)
        1. 6.3.18.1 スター構成のマルチフェーズ
        2. 6.3.18.2 2 相、3 相、または 4 相の並列動作に対するデイジーチェーン構成
        3. 6.3.18.3 6 相または 8 相の並列動作のデイジーチェーン構成
      19. 6.3.19 サーマル シャットダウン
    4. 6.4 デバイスの機能モード
      1. 6.4.1 初期化モード
      2. 6.4.2 スタンバイ モード
      3. 6.4.3 電力供給モード
      4. 6.4.4 シャットダウンモード
      5. 6.4.5 ラッチ シャットダウン モード
  8. 7 レジスタ
    1. 7.1 I2C シリアル インターフェイス
    2. 7.2 I2C バス動作
    3. 7.3 クロック ストレッチ
    4. 7.4 データ転送フォーマット
    5. 7.5 定義されたレジスタ アドレスからの単一読み取り
    6. 7.6 定義されたレジスタ アドレスから開始されるシーケンシャル READ
    7. 7.7 定義されたレジスタ アドレスへの 単一書き込み
    8. 7.8 定義されたレジスタ アドレスから開始されるシーケンシャル WRITE
    9. 7.9 REGFIELD レジスタ
  9. 8 アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
      1. 8.1.1 小信号モデル
        1. 8.1.1.1 電流ループの小信号モデル
        2. 8.1.1.2 電流ループ補償
        3. 8.1.1.3 電圧ループの小信号モデル
        4. 8.1.1.4 電圧ループ補償
    2. 8.2 PWM から ISET ピン
    3. 8.3 ISET クランプ
    4. 8.4 動的デッドタイム調整
    5. 8.5 未使用ピンの適切な終端
    6. 8.6 代表的なアプリケーション
      1. 8.6.1 60A、2 相、48V ～ 12V 双方向コンバータ
        1. 8.6.1.1 設計要件
        2. 8.6.1.2 詳細な設計手順
          1. 8.6.1.2.1  デューティ サイクルの決定
          2. 8.6.1.2.2  発振器のプログラミング (OSC)
          3. 8.6.1.2.3  パワー インダクタ、RMS およびピーク電流
          4. 8.6.1.2.4  電流センス (RCS)
          5. 8.6.1.2.5  電流設定コマンド (ISETx)
          6. 8.6.1.2.6  ピーク電流制限 (IPK)
          7. 8.6.1.2.7  パワー MOSFET
          8. 8.6.1.2.8  バイアス電源
          9. 8.6.1.2.9  ブートストラップ コンデンサ
          10. 8.6.1.2.10 過電圧保護 (OVP)
          11. 8.6.1.2.11 デッド タイム (DT/SD)
          12. 8.6.1.2.12 チャネル電流監視 (IMONx)
          13. 8.6.1.2.13 低電圧誤動作防止 (UVLO)
          14. 8.6.1.2.14 HVx ピン構成
          15. 8.6.1.2.15 ループ補償
          16. 8.6.1.2.16 ソフトスタート (SS/DEMx)
        3. 8.6.1.3 アプリケーション曲線
          1. 8.6.1.3.1 効率および放熱性能
          2. 8.6.1.3.2 ステップ負荷応答
          3. 8.6.1.3.3 デュアル チャネル インターリーブ動作
          4. 8.6.1.3.4 標準的なスタートアップとシャットダウン
          5. 8.6.1.3.5 DEM および FPWM
          6. 8.6.1.3.6 DEM と FPWM 間のモード遷移
          7. 8.6.1.3.7 ISET トラッキングおよびプリチャージ
          8. 8.6.1.3.8 保護
    7. 8.7 電源に関する推奨事項
    8. 8.8 レイアウト
      1. 8.8.1 レイアウトのガイドライン
      2. 8.8.2 レイアウト例
  10. 9 デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 9.1 デバイス サポート
      1. 9.1.1 開発サポート
    2. 9.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 9.3 サポート・リソース
    4. 9.4 商標
    5. 9.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 9.6 用語集
  11. 10改訂履歴
  12. 11メカニカル、パッケージ、および注文情報

6.3.11 ソフトスタート、ダイオード エミュレーション、強制 PWM 制御 (SS/DEM1 および SS/DEM2)

SS/DEMx はマルチファンクション ピンであり、ISETx ソフトスタートとして機能し、ダイオード エミュレーション モード (DEM) または強制 PWM モード (FPWM) で動作するように各チャネルをプログラムすることもできます。

各チャネルにはリアルタイムのゼロ電流検出器があり、瞬時 VCS を監視します。VCS がゼロを超えたことが検出されると、LM5171-Q1 は同期整流器のゲート ドライバ (同期 FET) をオフにして、負電流を防止します。このようにして負の電流を防止し、軽負荷時の効率が向上します。図 6-13 に、DEM の一般的な波形を示します。

FPWM モードでは、同期 FET は制御 FET と補完的なゲート ドライブ信号を持ち、ゼロ交差は無視されます。

LM5171-Q1 ダイオード エミュレーション モード動作図 6-13 ダイオード エミュレーション モード動作

設計したダイオード エミュレーション性能を実現するために、低ノイズかつ低遅延で電流センス信号が監視されます。電流センス抵抗または検出トレースの寄生インダクタンスにより生じる信号の歪みは、誤ったゼロ交差検出の原因となり、最適ではないダイオード エミュレーション動作が発生し、同期 FET は大電流でオフになります。最適なダイオード エミュレーション動作については、電流センス (RCS) を参照してください。