JAJSXE2 October   2025 LM5137

PRODMIX  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 関連製品
  6. 5 ピン構成および機能
    1. 5.1 ウェッタブル フランク
  7. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 代表的特性
  8. 7 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  入力電圧範囲 (VIN)
      2. 7.3.2  バイアス電源レギュレータ (VCC、BIAS1/VOUT1、VDDA)
      3. 7.3.3  高精度イネーブル (EN1、EN2)
      4. 7.3.4  スイッチング周波数 (RT)
      5. 7.3.5  パルス周波数変調および同期 (PFM/SYNC)
      6. 7.3.6  同期出力 (SYNCOUT)
      7. 7.3.7  デュアル ランダム スペクトラム拡散機能 (DRSS)
      8. 7.3.8  構成可能なソフトスタート (RSS)
      9. 7.3.9  出力電圧の設定ポイント (FB1、FB2)
      10. 7.3.10 エラー アンプと PWM コンパレータ (FB1、FB2、COMP1、COMP2)
        1. 7.3.10.1 スロープ補償
      11. 7.3.11 インダクタ電流センス (ISNS1+、BIAS1/VOUT1、ISNS2+、VOUT2)
        1. 7.3.11.1 シャント電流センシング
        2. 7.3.11.2 インダクタ DCR 電流センシング
      12. 7.3.12 制御可能な最小オン時間
      13. 7.3.13 100%デューティ サイクル能力
      14. 7.3.14 MOSFET ゲートドライバ (HO1、HO2、LO1、LO2)
      15. 7.3.15 出力構成 (CNFG)
        1. 7.3.15.1 独立したデュアル出力動作
        2. 7.3.15.2 単一出力インターリーブ動作
        3. 7.3.15.3 単一出力多相動作
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 スリープ モード
      2. 7.4.2 PFM モード
  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 パワートレイン コンポーネント
        1. 8.1.1.1 パワー MOSFET
        2. 8.1.1.2 降圧インダクタ
        3. 8.1.1.3 出力コンデンサ
        4. 8.1.1.4 入力コンデンサ
        5. 8.1.1.5 EMI フィルタ
      2. 8.1.2 エラー アンプと補償
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 デザイン 1 - 12V 入力アプリケーション向けのデュアル 5V および 3.3V、20A 降圧レギュレータ
        1. 8.2.1.1 設計要件
        2. 8.2.1.2 詳細な設計手順
          1. 8.2.1.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
          2. 8.2.1.2.2 Excel クイックスタート ツールによるカスタム設計
          3. 8.2.1.2.3 インダクタの計算
          4. 8.2.1.2.4 シャント抵抗
          5. 8.2.1.2.5 セラミック出力コンデンサ
          6. 8.2.1.2.6 セラミック入力コンデンサ
          7. 8.2.1.2.7 帰還抵抗抵抗
          8. 8.2.1.2.8 入力電圧 UVLO 抵抗
          9. 8.2.1.2.9 補償部品
        3. 8.2.1.3 アプリケーション曲線
      2. 8.2.2 デザイン 2 - 2 相、単一出力、同期整流降圧レギュレータ
        1. 8.2.2.1 設計要件
        2. 8.2.2.2 詳細な設計手順
      3. 8.2.3 デザイン 3 - 12V、20A、400kHz、2 相降圧レギュレータ、48V サーバーアプリケーション用
        1. 8.2.3.1 設計要件
        2. 8.2.3.2 詳細な設計手順
        3. 8.2.3.3 アプリケーション曲線
    3. 8.3 電源に関する推奨事項
    4. 8.4 レイアウト
      1. 8.4.1 レイアウトのガイドライン
        1. 8.4.1.1 出力段レイアウト
        2. 8.4.1.2 ゲートドライブレイアウト
        3. 8.4.1.3 PWM コントローラのレイアウト
        4. 8.4.1.4 熱設計およびレイアウト
        5. 8.4.1.5 グランド プレーン設計
      2. 8.4.2 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 サード・パーティ製品に関する免責事項
      2. 9.1.2 開発サポート
        1. 9.1.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
    2. 9.2 ドキュメントのサポート
      1. 9.2.1 関連資料
        1. 9.2.1.1 低 EMI 設計リソース
        2. 9.2.1.2 熱設計についてのリソース
        3. 9.2.1.3 PCB レイアウトについてのリソース
    3. 9.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 9.4 サポート・リソース
    5. 9.5 商標
    6. 9.6 静電気放電に関する注意事項
    7. 9.7 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

8.2.2.1 設計要件

表 8-6 に、この車載用回路例の対象となる入力、出力、性能パラメータを示します。

表 8-4 設計パラメータ
設計パラメータ値
入力電圧レンジ (定常状態)8V ～ 18V
最小過渡入力電圧 6V
最大過渡入力電圧 36V
出力電圧5V
出力電流20A
スイッチング周波数2.1MHz
出力電圧レギュレーション±1%
位相 2 がディスエーブルのときの無負荷スリープ電流20µA 未満
シャットダウン電流4µA

10.5kΩ の抵抗 RRT により、スイッチング周波数が 2.1MHz に設定されます。制御ループ性能について、対象のループ クロスオーバー周波数は 50°以上の位相マージンで 80kHz です。RSS ピンをオープンにすると、出力電圧のソフトスタート時間が 6.5ms に設定されます。

表 8-7 は、選択した降圧レギュレータのパワートレイン部品を示します。ほとんどの部品は複数のベンダから入手可能です。回路例 1 と同様、このデザインには 40V のロジックレベル MOSFET、シールド付き降圧インダクタ、低 ESL を実現する広アスペクト比のシャント抵抗、完全セラミック入出力コンデンサを実装しています。

表 8-5 アプリケーション回路 2 の部品表
リファレンス指定子数量仕様(1)製造元部品番号
CIN1、CIN2410µF、50V、X7R、1210、セラミックTDKCNA6P1X7R1H106K
10µF、50V、X7S、1210、セラミックMurata (村田製作所)GCM32EC71H106KA03
TDKCGA6P3X7S1H106M
COUT1、COUT2847µF、6.3V、X7R、1210、セラミックMurata (村田製作所)GCM32ER70J476KE19L
Taiyo YudenJMK325B7476KMHTR
47µF、6.3V、X7S、1210、セラミックTDKCGA6P1X7S0J476M
LO1、LO220.47µH、2.2mΩ、26.5A、6.71 × 6.51 × 3.1mmCoilcraftXGL6030-471MEC
0.47µH、3mΩ、25A、6.95 × 6.6 × 4.3mmCyntecVCUW064ER47MS5
0.47µH、3.1mΩ、20A、7 × 6.9 × 3.8mmWürth Electronik744311047
0.56µH、3mΩ、29A、6.6 × 6.4 × 2.8mmBournsSRP6030CA-R56M
Q1、Q3240V、4.7mΩ、7nC、SON 5 × 6InfineonIAUC60N04S6L039ATMA
Q2、Q4 2 40V、3.6mΩ、9nC、SON 5 × 6 Infineon IAUCN04S7L028ATMA
RS1、RS22シャント、4mΩ ±1%、±50ppm/°C、0612、1.5W、SusumuKRL3216E-C-R004-F
U11LM5137 80V 2 相同期整流降圧コントローラテキサス・インスツルメンツLM5137RHAR
(1) 『サードパーティー製品の免責事項』を参照してください。