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AC/DC 和 DC/DC 控制器 (外部 FET)

LM5170-Q1

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多相雙向電流控制器、符合 AEC-Q100 資格

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LM5171-Q1 預覽 車用、80-V 雙通道雙向降壓 - 升壓控制器 Upgraded version, additional functionality and better performance

LM5170-Q1

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產品詳細資料

Rating Automotive Topology Boost, Buck, Buck/Boost Vin (max) (V) 85 Vin (min) (V) 3 Vout (max) (V) 85 Vout (min) (V) 6 Features Adjustable current limit, Bidirectional, Enable, Frequency synchronization, Light-load efficiency, Load Disconnect, Multiple outputs, Phase interleaving, Power good, Synchronous rectification, UVLO adjustable Operating temperature range (°C) -40 to 150 Iq (typ) (µA) 1000 Duty cycle (max) (%) 99 TI functional safety category Functional Safety-Capable
Rating Automotive Topology Boost, Buck, Buck/Boost Vin (max) (V) 85 Vin (min) (V) 3 Vout (max) (V) 85 Vout (min) (V) 6 Features Adjustable current limit, Bidirectional, Enable, Frequency synchronization, Light-load efficiency, Load Disconnect, Multiple outputs, Phase interleaving, Power good, Synchronous rectification, UVLO adjustable Operating temperature range (°C) -40 to 150 Iq (typ) (µA) 1000 Duty cycle (max) (%) 99 TI functional safety category Functional Safety-Capable
HTQFP (PHP) 48 81 mm² 9 x 9
  • AEC-Q100 qualified for automotive applications:
    • Device temperature grade 1: –40°C to +125°C ambient operating range
    • Device HBM ESD classification level 2
    • Device CDM ESD classification level C4B
  • Functional Safety-Capable
  • 100-V HV-port and 65-V LV-port max ratings
  • 1% Accurate bidirectional current regulation
  • 1% Accurate channel current monitoring
  • 5-A Peak half-bridge gate drivers
  • Programmable or adaptive dead-time control
  • Programmable oscillator frequency with optional synchronization to external clock
  • Independent channel enable control inputs
  • Analog and digital channel current control inputs
  • Programmable cycle-by-cycle peak current limit
  • HV and LV port overvoltage protection
  • Diode emulation prevents negative current
  • Programmable soft-start timer
  • MOSFET failure detect at start-up and circuit breaker control
  • Multiphase operation phase adding or dropping
  • AEC-Q100 qualified for automotive applications:
    • Device temperature grade 1: –40°C to +125°C ambient operating range
    • Device HBM ESD classification level 2
    • Device CDM ESD classification level C4B
  • Functional Safety-Capable
  • 100-V HV-port and 65-V LV-port max ratings
  • 1% Accurate bidirectional current regulation
  • 1% Accurate channel current monitoring
  • 5-A Peak half-bridge gate drivers
  • Programmable or adaptive dead-time control
  • Programmable oscillator frequency with optional synchronization to external clock
  • Independent channel enable control inputs
  • Analog and digital channel current control inputs
  • Programmable cycle-by-cycle peak current limit
  • HV and LV port overvoltage protection
  • Diode emulation prevents negative current
  • Programmable soft-start timer
  • MOSFET failure detect at start-up and circuit breaker control
  • Multiphase operation phase adding or dropping

The LM5170-Q1 controller provides the essential high voltage and precision elements of a dual-channel bidirectional converter for automotive 48-V and 12-V dual battery systems. It regulates the average current flowing between the high voltage and low voltage ports in the direction designated by the DIR input signal. The current regulation level is programmed through analog or digital PWM inputs.

Dual-channel differential current sense amplifiers and dedicated channel current monitors achieve typical current accuracy of 1%. Robust 5-A half-bridge gate drivers are capable of driving parallel MOSFET switches delivering 500 W or more per channel. The diode emulation mode of the synchronous rectifiers prevents negative currents but also enables discontinuous mode operation for improved efficiency with light loads. Versatile protection features include cycle-by-cycle current limiting, overvoltage protection at both HV and LV ports, MOSFET failure detection and overtemperature protection.

The LM5170-Q1 controller provides the essential high voltage and precision elements of a dual-channel bidirectional converter for automotive 48-V and 12-V dual battery systems. It regulates the average current flowing between the high voltage and low voltage ports in the direction designated by the DIR input signal. The current regulation level is programmed through analog or digital PWM inputs.

Dual-channel differential current sense amplifiers and dedicated channel current monitors achieve typical current accuracy of 1%. Robust 5-A half-bridge gate drivers are capable of driving parallel MOSFET switches delivering 500 W or more per channel. The diode emulation mode of the synchronous rectifiers prevents negative currents but also enables discontinuous mode operation for improved efficiency with light loads. Versatile protection features include cycle-by-cycle current limiting, overvoltage protection at both HV and LV ports, MOSFET failure detection and overtemperature protection.
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類型 標題 日期
* Data sheet LM5170-Q1 Multiphase Bidirectional Current Controller datasheet (Rev. D) PDF | HTML 2021年 8月 13日
Analog Design Journal Why use PSR‐flyback isolated converters in dual‐battery mHEV systems (Rev. A) PDF | HTML 2023年 5月 25日
Application note Buck Converter Design with LM5170-Q1 to Equalize Two-Serial 12V Batteries PDF | HTML 2021年 12月 15日
Functional safety information LM5170 and LM5170-Q1 Functional Safety, FIT Rate, and Failure Mode Distribution 2020年 5月 22日
Technical article Taking a modular approach to high-precision, high-current battery test equipment PDF | HTML 2019年 6月 21日
White paper Bridging 12 V and 48 V in dual-battery automotive systems 2018年 10月 18日
Technical article Achieving highly accurate full-scale charge and discharge current control for high PDF | HTML 2018年 8月 13日
Technical article How to charge and discharge battery test equipment PDF | HTML 2018年 4月 12日
Technical article The power to innovate industrial design PDF | HTML 2017年 3月 27日
Technical article Interconnecting automotive 48V and 12V rails in dual-battery systems PDF | HTML 2017年 3月 20日
Technical article Selecting a bidirectional converter control scheme PDF | HTML 2017年 3月 20日
EVM User's guide LM5170-Q1 EVM User's Guide (Rev. A) PDF | HTML 2016年 12月 5日
Application note U-140 Average Current Mode Control of Switching Power Supplies 1999年 9月 5日

設計與開發

如需其他條款或必要資源，請按一下下方的任何標題以檢視詳細頁面 (如有)。

開發板

LM5170EVM-BIDIR — LM5170 48V-12V 雙向轉換器評估模組

The LM5170EVM-BIDIR is a high performance dual phase bi-directional converter ideal for 48V-12V dual battery system applications.  The two phases operate in 180degree interleaved operation, and they evenly share a max dc current of up to 60A.  When DIR is set to "1" the power flows from (...)
使用指南: PDF | HTML
TI.com 無法提供
模擬型號

LM5170 PSpice Transient Model (Rev. A)

SNVMB14A.ZIP (154 KB) - PSpice Model
下載
模擬型號

LM5170 TINA-TI Reference Design

SNVMB67.TSC (592 KB) - TINA-TI Reference Design
下載
模擬型號

LM5710 TINA-TI Transient Spice Model

SNVMB68.ZIP (132 KB) - TINA-TI Spice Model
下載
計算工具

SNVC205 — LM5170-Q1 Design Calculator

支援產品和硬體

支援產品和硬體

產品
AC/DC 和 DC/DC 控制器 (外部 FET)
LM5170 — 多相雙向電流控制器 LM5170-Q1 — 多相雙向電流控制器、符合 AEC-Q100 資格
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參考設計

PMP15038 — 適用於電池測試系統的 50A、0.05% 電流準確度電源參考設計

此參考設計介紹電池測試系統 (BTS) 所使用的大電流、高準確度及雙向電源解決方案。其包括 LM5170EVM-BIDIR 和訊號控制電路板。LM5170EVM-BIDIR 是一款 展示雙通道雙向電流控制器 LM5170-Q1 高性能的評估板。訊號控制電路板內建精準放大器，可搭配 LM5170EVM-BIDIR 操作，進一步提升電流準確度。工作台測試顯示電流準確度優於全刻度的 0.05%。
Test report: PDF
電路圖: PDF
參考設計

TIDA-01040 — 適合高電流應用的電池測試器參考設計

鋰離子電池化成與電氣測試需要準確的電壓與電流控制，通常要求在規定溫度範圍內實現高於 ± 0.05% 的控制準確度。  此參考設計為高電流（最高 50A）電池測試器應用提供解決方案，支援 8V 至 16V 的輸入（匯流排）電壓和 0V 至 5V 的輸出負載（電池）電壓。此設計運用整合式多相雙向控制器 LM5170 以及高精密資料轉換器和儀器放大器，可實現 0.01% 的全刻度充電與放電準確度。為了最大程度地提高電池容量並縮短電池化成時間，此設計採用高準確度的定電流 (CC) 與定電壓 (CV) (...)
Design guide: PDF
電路圖: PDF
參考設計

TIDA-01041 — 適合多相高精密度 0.5 至 100A 電池化成作業的電池測試器參考設計

此參考設計可提供適合各種電流電池測試應用的多相解決方案。運用雙相降壓/升壓控制器 LM5170 的菊鍊配置，讓此設計能達到 100A 充電/放電率。TIDA-01041 運用高準確度定電流 (CC) 與定電壓 (CV) 校準迴路，可達到高達 0.01% 的電壓控制準確度。所有關鍵設計理論均已介紹，可指導使用者逐步進行零件選擇流程和最佳優化。最後，也會說明電路圖、電路板配置、硬體測試及結果。
Design guide: PDF
電路圖: PDF
參考設計

TIDA-01042 — 適合 50-A、100-A 及 200-A 應用的模組化電池測試器參考設計

此參考設計提供了模組化電池測試解決方案，可讓使用者透過單一設計，靈活測試不同電流位準的電池。此設計利用 TIDA-01041 參考設計，提供兩個可獨立運作或並聯的 100-A 電池測試器，以便將最大電流輸出從 100A 增加至 200A。此設計提供此解決方案的設計理論、零件選擇及最佳化。
Design guide: PDF
電路圖: PDF
參考設計

TIDA-01168 — 適用於 12-V/48-V 車用系統的雙向 DC/DC 轉換器參考設計

TIDA-01168 參考設計為一適用 12V/48V 汽車系統的四相雙向 DC-DC 轉換器開發平台。系統使用兩個 LM5170-Q1 電流控制器和一個 TMS320F28027F 微控制器 (MCU) 進行功率級控制。LM5170-Q1 子系統使用平均電流回饋進行電流控制，而 C2000™ 微控制器則提供電壓回饋。  這種控制方案可消除多相轉換器常見的相位電流平衡。以 LM5170-Q1 為基礎的系統可實現高度整合，可縮減印刷電路板 (PCB) 面積，簡化設計並加速開發。
Design guide: PDF
電路圖: PDF
參考設計

PMP22396 — 適合汽車應用的 2460-W 雙向升壓轉換器參考設計

此參考設計為適合汽車應用的 2460-W 雙向升壓轉換器。電路由額定 12-V 電池供電，在 51.25 A 時提供 48 V 的輸出電壓。此設計使用兩個雙相同步雙向控制器，以每相位 200 kHz 的切換頻率運作。48-V 輸出設計用於驅動馬達。當負載電流反向且輸出電壓達 54 V 時，磁滯方向控制可讓負載電流返回至 12-V 電池。當輸出電壓回到 48 V 時，便會恢復正常升壓運作。MOSFET 下方的底側散熱片會設有安裝孔。
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參考設計

PMP21943 — 適用於功率放大器的 48-V/25-A 負到正同步降壓-升壓參考設計

此參考設計為適合功率放大器應用的負至正同步降壓升壓轉換器。電路由額定的 -48-V 系統電源供電，以利於 25A 時提供 +48V 輸出電壓。此設計使用兩個雙向同步升壓控制器，以 150kHz 的切換頻率進行四相操作。輸出電壓調整為 +30V 可選擇跨接器。1 至 4 相操作也可選擇跨接器。
Test report: PDF
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參考設計

PMP21867 — 適用於功率放大器的 12-V/100-A 負到正同步降壓-升壓參考設計

此參考設計為適合功率放大器應用的負至正同步降壓升壓轉換器。電路由額定的 -48-V 系統電源供電，以利於 100A 時提供 +12V 輸出電壓。此設計使用兩個雙向同步升壓控制器，以 100kHz 的切換頻率進行四相操作。輸出電壓調整為 +14.5V 可選擇跨接器。1 至 4 相操作也可選擇跨接器。
Test report: PDF
電路圖: PDF
參考設計

PMP15035 — 1000-W、雙向 12-V 至 12-V 轉換器參考設計

此參考設計為雙通道雙向轉換器，適合 12V 至 12V、雙電池系統的汽車應用。此參考設計具備廣泛的輸入範圍（3V 至 40V），並可運用兩個 LM5170-Q1 控制器，在 9V 至 18V 的輸入電壓中提供全負載 (1kW)。在 Vin = 18V、Vout = 12V、Iout = 40A 時，效率高達 98%。
Test report: PDF
電路圖: PDF
封裝 針腳 CAD 符號、佔位空間與 3D 模型
HTQFP (PHP) 48 Ultra Librarian
適用 TI 的評估品項標準條款與條件。

訂購與品質

內含資訊：
  • RoHS
  • REACH
  • 產品標記
  • 鉛塗層/球物料
  • MSL 等級/回焊峰值
  • MTBF/FIT 估算值
  • 材料內容
  • 認證摘要
  • 進行中持續性的可靠性監測
內含資訊：
  • 晶圓廠位置
  • 組裝地點

支援與培訓

內含 TI 工程師技術支援的 TI E2E™ 論壇

以英文檢視所有論壇主題

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