전력 관리 AC/DC 및 DC/DC 컨트롤러(외장 FET)

LM5140-Q1

활성

넓은 Vin 듀얼 2.2MHz 저 Iq 동기 벅 컨트롤러

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open-in-new 대안 비교
다른 핀 출력을 지원하지만 비교 대상 장치와 동일한 기능
LM5143A-Q1 활성 오토모티브 3.5V~65V 저 IQ, 듀얼 출력, 적층형 동기 벅 DC-DC 컨트롤러 Recommended for new designs.
LM5148-Q1 활성 초저 IQ를 지원하는 오토모티브, 80V 동기식 벅 DC/DC 컨트롤러 Single output stackable to two phases, smaller footprint, lower IQ, and greater efficiency.

제품 상세 정보

Rating Automotive Topology Buck Iout (max) (A) 40 Vin (max) (V) 65 Vin (min) (V) 3.8 Vout (max) (V) 15 Vout (min) (V) 1.5 Control mode current mode Features Adjustable current limit, Enable, Frequency synchronization, Light Load Efficiency, Multiple Outputs, Phase Interleaving, Power good, Pre-Bias Start-Up, Spread Spectrum, Synchronous Rectification, Tracking, UVLO Fixed Operating temperature range (°C) -40 to 150 Iq (typ) (µA) 35 Duty cycle (max) (%) 96 Number of phases 2 EMI features Spread Spectrum
Rating Automotive Topology Buck Iout (max) (A) 40 Vin (max) (V) 65 Vin (min) (V) 3.8 Vout (max) (V) 15 Vout (min) (V) 1.5 Control mode current mode Features Adjustable current limit, Enable, Frequency synchronization, Light Load Efficiency, Multiple Outputs, Phase Interleaving, Power good, Pre-Bias Start-Up, Spread Spectrum, Synchronous Rectification, Tracking, UVLO Fixed Operating temperature range (°C) -40 to 150 Iq (typ) (µA) 35 Duty cycle (max) (%) 96 Number of phases 2 EMI features Spread Spectrum
VQFNP (RWG) 40 36 mm² 6 x 6
  • Qualified for Automotive Applications
  • AEC-Q100 Test Guidance With the Following
    • Device Temperature Grade 1: –40°;C to +125°;C Ambient Operating Temperature
    • Device HBM ESD Classification Level 2
    • Device CDM ESD Classification Level C4B
  • Input Operating Range from 3.8 V to 65 V (70 V Absolute Maximum)
  • Two Interleaved Buck Controllers With:
    • VOUT1 Fixed 3.3 V, 5 V, or Adjustable from 1.5 V – 15 V, Accuracy ±1%
    • VOUT2 Fixed 5 V, 8 V, or Adjustable from 1.5 V – 15 V, Accuracy ±1%
  • Fixed 2.2-MHz or 440-kHz Switching Frequency, Accuracy ±7%
  • Optional Synchronization to an External Clock
  • SYNC Output Clock for Additional Converters
  • Shutdown Mode Current: 9 µA Typical
  • No Load Standby Current: 35 µA Typical (One Channel Operating)
  • Current Limit Threshold Programmable to 50 mV or 75 mV, Accuracy ±10%
  • Independent Enable Inputs for VOUT1 and VOUT2
  • Hiccup Mode Protection for Sustained Overload
  • Independent Power Good Outputs
  • High-Side and Low-Side Gate Drivers With Adjustable Slew Rate Control
  • Selectable Diode Emulation or Continuous Conduction at Light Load
  • 40-Pin VQFN Package With Wettable Flanks
  • Qualified for Automotive Applications
  • AEC-Q100 Test Guidance With the Following
    • Device Temperature Grade 1: –40°;C to +125°;C Ambient Operating Temperature
    • Device HBM ESD Classification Level 2
    • Device CDM ESD Classification Level C4B
  • Input Operating Range from 3.8 V to 65 V (70 V Absolute Maximum)
  • Two Interleaved Buck Controllers With:
    • VOUT1 Fixed 3.3 V, 5 V, or Adjustable from 1.5 V – 15 V, Accuracy ±1%
    • VOUT2 Fixed 5 V, 8 V, or Adjustable from 1.5 V – 15 V, Accuracy ±1%
  • Fixed 2.2-MHz or 440-kHz Switching Frequency, Accuracy ±7%
  • Optional Synchronization to an External Clock
  • SYNC Output Clock for Additional Converters
  • Shutdown Mode Current: 9 µA Typical
  • No Load Standby Current: 35 µA Typical (One Channel Operating)
  • Current Limit Threshold Programmable to 50 mV or 75 mV, Accuracy ±10%
  • Independent Enable Inputs for VOUT1 and VOUT2
  • Hiccup Mode Protection for Sustained Overload
  • Independent Power Good Outputs
  • High-Side and Low-Side Gate Drivers With Adjustable Slew Rate Control
  • Selectable Diode Emulation or Continuous Conduction at Light Load
  • 40-Pin VQFN Package With Wettable Flanks

The LM5140-Q1 is a dual synchronous buck controller intended for high voltage wide VIN step-down converter applications. The control method is based on current mode control. Current mode control provides inherent line feedforward, cycle-by-cycle current limiting, and easier loop compensation.

The LM5140-Q1 features adjustable slew rate control to simplify compliance with the CISPR and automotive EMI requirements. The LM5140-Q1 operates at selectable switching frequencies of 2.2 MHz or 440 kHz with the two controller channels switching 180°; out of phase. In light or no-load conditions, the LM5140-Q1 operates in skip cycle mode for improved low power efficiency. The LM5140-Q1 includes a high voltage bias regulator with automatic switchover to an external bias supply to improve efficiency and reduce input current. Additional features include frequency synchronization, cycle-by-cycle current limit, hiccup mode fault protection for sustained overloads, independent power good outputs, and independent enable inputs.

The LM5140-Q1 is a dual synchronous buck controller intended for high voltage wide VIN step-down converter applications. The control method is based on current mode control. Current mode control provides inherent line feedforward, cycle-by-cycle current limiting, and easier loop compensation.

The LM5140-Q1 features adjustable slew rate control to simplify compliance with the CISPR and automotive EMI requirements. The LM5140-Q1 operates at selectable switching frequencies of 2.2 MHz or 440 kHz with the two controller channels switching 180°; out of phase. In light or no-load conditions, the LM5140-Q1 operates in skip cycle mode for improved low power efficiency. The LM5140-Q1 includes a high voltage bias regulator with automatic switchover to an external bias supply to improve efficiency and reduce input current. Additional features include frequency synchronization, cycle-by-cycle current limit, hiccup mode fault protection for sustained overloads, independent power good outputs, and independent enable inputs.

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기술 자료

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* Data sheet LM5140-Q1 Wide Input Range Dual Synchronous Buck Controller datasheet (Rev. A) PDF | HTML 2016/12/20
Analog Design Journal Control-Mode Quick Reference Guide (Rev. B) PDF | HTML 2023/08/29
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Application brief Improve DC/DC Regulator EMI for Free with Optimized Power Stage Layout 2017/11/13
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Analog Design Journal Designing the front-end DC/DC conversion stage to withstand automotive transient 2017/01/18
Analog Design Journal Reduce buck-converter EMI and voltage stress by minimizing inductive parasitics 2016/07/21
Technical article How to use slew rate for EMI control PDF | HTML 2016/03/21
Technical article How to extend a controller’s output-voltage range PDF | HTML 2016/03/20
EVM User's guide LM5140-Q1 High Density EVM User’s Guide 2016/02/17
Application note Maintaining Output Voltage Regulation During Automotive Cold-Crank with LM5140 2016/01/13
EVM User's guide LM5140 EVM User's Guide 2016/01/12
Analog Design Journal Benefits of a multiphase buck converter 2012/01/31

설계 및 개발

추가 조건 또는 필수 리소스는 사용 가능한 경우 아래 제목을 클릭하여 세부 정보 페이지를 확인하세요.

평가 보드

LM5140RWGEVM — LM5140RWGEVM 듀얼 동기 벅 컨버터 EVM

LM5140RWGEVM 평가 보드는 피크 전류 모드 제어를 사용하는 완전한 기능의 벅 전원 공급 장치를 제공합니다. 평가 보드는 3.3V @ 6A와 5.0V @ 5A의 두 가지 독립적인 출력을 제공합니다. 비공칭 입력 전압 범위는 8V~18V이고, 확장된 작동 범위는 3.8V~42V입니다.  공칭 스위칭 주파수는 2.2MHz입니다.

사용 설명서: PDF
TI.com에서 구매 불가
평가 보드

LM5140RWGEVMHD — LM5140QRWGRQ1 듀얼 동기 벅 컨버터 고밀도 평가 모듈(EVM)

LM5140RWGEVMHD 평가 보드는 피크 전류 모드 제어를 사용하는 완전한 기능의 벅 전원 공급 장치를 제공합니다. 평가 보드는 3.3V @ 5.0A와 5.0V @ 5A의 두 가지 독립적인 출력을 제공합니다.
사용 설명서: PDF
TI.com에서 구매 불가
시뮬레이션 모델

LM5140 PSpice Transient Model (Rev. B)

SNVMAJ7B.ZIP (91 KB) - PSpice Model
계산 툴

LM5140ADESIGN-CALC LM5140 Dual Synchronous Buck Controller Design Tool - Quick Start Calculator

Welcome to the LM5140-1 quickstart design tool. This standalone tool facilitates and assists the power supply engineer with the design of a DC/DC synchronous buck converter based on the LM5140-Q1 current-mode controller. As such, the user can expeditiously arrive at an optimized design to meet (...)

지원되는 제품 및 하드웨어

지원되는 제품 및 하드웨어

제품
AC/DC 및 DC/DC 컨트롤러(외장 FET)
LM5140-Q1 넓은 Vin 듀얼 2.2MHz 저 Iq 동기 벅 컨트롤러
하드웨어 개발
평가 보드
LM5140RWGEVM LM5140RWGEVM 듀얼 동기 벅 컨버터 EVM LM5140RWGEVMHD LM5140QRWGRQ1 듀얼 동기 벅 컨버터 고밀도 평가 모듈(EVM)
소프트웨어
계산 툴
LM5140ADESIGN-CALC LM5140-Q1용 빠른 시작 계산기
레퍼런스 디자인

PMP30267 — 인포테인먼트 시스템용 오토모티브 전원 레퍼런스 설계

이 레퍼런스 설계는 차량용 인포테인먼트 시스템을 위한 전체 전력 트리를 보여줍니다. LM74700-Q1은 시스템에 역방향 배터리 보호 기능을 제공하며, ISO 7637-2 및 ISO 16750-2에 지정된 차량 과도 현상에 대한 내성을 제공합니다. LM5150-Q1이 내장된 사전 부스터는 듀얼 동기식 벅 컨버터에 대해 LM5140-Q1을 사용해 크랭킹 중에 10.5V의 안정적인 공급 전압을 제공하며, 따라서 6.0A의 부하 전류에 3.3V의 출력 전압과 2.5V의 부하 전류에 대해 7.5V의 출력 전압을 제공합니다.
Test report: PDF
회로도: PDF
레퍼런스 디자인

TIDA-01534 — 오토모티브 오프 배터리 이중 위상 부스트 컨버터 레퍼런스 설계

이 레퍼런스 설계는 이중 위상 구성에서 동기 부스트 컨트롤러를 사용하는 고전력, 넓은 입력 전압 범위 회로로, 각각 진단 기능을 통해 최대 2.5A까지 공급할 수 있는 4개의 전환 가능한 12V 레일을 출력하고 2개의 고전류 저전압 레일을 생성하는 듀얼 동기 벅을 생성합니다.
Design guide: PDF
회로도: PDF
레퍼런스 디자인

TIDA-01553 — 2.5V 콜드 크랭크 프로필을 지원하는 오토모티브 오프 배터리 VCM 레퍼런스 설계

이 레퍼런스 설계는 입력 전압 범위가 넓은 고전류 회로로, 엔진 콜드 크랭크 프로필을 2.5V까지 처리할 수 있습니다. 이중 출력 전압은 5V 및 3.3V이며 각 출력에 대해 최대 10A를 지원합니다. 이 설계는 매우 엄격한 시작 프로필을 2.5V까지 지원해야 하는 차량용 오프 배터리 인포테인먼트 애플리케이션에 적합합니다.
Design guide: PDF
회로도: PDF
레퍼런스 디자인

PMP15032 — LM5140-Q1을 지원하는 오토모티브 고전류, 넓은 VIN 동기 벅 컨트롤러 레퍼런스 디자인

PMP15032는 고전류 2상 애플리케이션에서 LM5140-Q1 동기식 벅 컨트롤러의 작동 방식과 성능을 보여줍니다. PMP15032는 5.5~42V의 입력 전압 범위에서 작동합니다. 이 EVM은 최대 부하 전류가 45A(위상당 22.5A)인 5.0V의 출력을 제공합니다.  LM5140-Q1 스위칭 주파수는 스위칭 손실을 최소화하고 최대 효율성을 얻기 위해 440kHz로 설정되어 있습니다.
Test report: PDF
회로도: PDF
레퍼런스 디자인

TIDA-00744 — 차량용 인포테인먼트 시스템을 위한 50W 시스템 수준 전원 레퍼런스 디자인

TIDA-00744는 고전력 차량용 인포테인먼트 시스템을 위한 50W 시스템 수준 SMPS 설계입니다.
이 설계에는 TVS를 통한 부하 덤프(ISO 펄스 테스트) 보호와 역방향 전압(초저 Iq를 지원하는 혁신적인 스마트 다이오드) 보호 기능이 있습니다. 또한 모든 컨트롤러(부스트 및 이중 벅)는 EMI 최적화 설계를 위해 동기화됩니다.
이 설계는 4개의 주요 블록으로 나뉩니다.

  1. 보호: TVS를 통한 효율적인 스마트 다이오드 및 차량용 과도 보호 기능을 활용한 역방향 배터리 보호 기능
  2. EMI 필터: 전도 EMI 억제를 위한 차동 필터
  3. (...)
Design guide: PDF
회로도: PDF
레퍼런스 디자인

PMP10749 — 오토모티브 인포테인먼트 시스템을 위한 100W 시스템 수준 전원 레퍼런스 디자인

PMP10749는 고전력 차량용 인포테인먼트 시스템을 위한 100W 시스템 수준 SMPS 설계입니다. 이 설계에는 TVS를 통한 부하 덤프(ISO 펄스 테스트) 보호와 역방향 전압(초저 Iq를 지원하는 혁신적인 스마트 다이오드) 보호 기능이 있습니다. 또한 모든 컨트롤러(부스트 및 이중 벅)는 EMI 최적화 설계를 위해 동기화됩니다.


이 설계는 4개의 주요 블록으로 나뉩니다.

  1. 보호: TVS를 통한 효율적인 스마트 다이오드 및 차량용 과도 보호 기능을 활용한 역방향 배터리 보호 기능.
  2. EMI 필터: 전도 EMI 억제를 위한 차동 필터를 (...)
Test report: PDF
회로도: PDF
패키지 CAD 기호, 풋프린트 및 3D 모델
VQFNP (RWG) 40 Ultra Librarian

주문 및 품질

포함된 정보:
  • RoHS
  • REACH
  • 디바이스 마킹
  • 납 마감/볼 재질
  • MSL 등급/피크 리플로우
  • MTBF/FIT 예측
  • 물질 성분
  • 인증 요약
  • 지속적인 신뢰성 모니터링
포함된 정보:
  • 팹 위치
  • 조립 위치

권장 제품에는 본 TI 제품과 관련된 매개 변수, 평가 모듈 또는 레퍼런스 디자인이 있을 수 있습니다.

지원 및 교육

TI 엔지니어의 기술 지원을 받을 수 있는 TI E2E™ 포럼

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