Texas Instruments Controller buck & boost triplo LM5127-Q1

Il controller buck & boost triplo LM5127-Q1 di Texas Instruments è un controller CC/CC a tre canali con ampio intervallo di ingressi che supporta la topologia flessibile (boost/buck) con controllo della modalità di corrente di picco. Il dispositivo è progettato come una soluzione a chip singolo integrata per l'alimentazione dello stadio anteriore in sistemi di infotainment nel settore automobilistico, cluster, controllo del corpo e ADAS. L'intervallo di tensione di ingresso copre sia gli scenari di avviamento a freddo che quelli di sovraccarico nel settore automobilistico. La frequenza di commutazione è programmata dinamicamente nell'intervallo da 100 kHz a 2,2 MHz, con un resistore esterno. La commutazione a 2,2 MHz riduce al minimo le interferenze della banda AM e consente una soluzione di piccole dimensioni e una rapida risposta transitoria.

LM5127-Q1 di Texas Instruments è dotato di un IQ di spegnimento basso e di una modalità di sospensione IQ ultrabasso, che riduce al minimo il consumo della batteria in condizioni di carico nullo/leggero ed elimina la necessità di un regolatore LDO a basso IQ aggiuntivo come alimentazione CAN durante lo standby. Il dispositivo include canali di topologia flessibile che supportano boost o SEPIC e due buck monofase indipendenti o un buck a doppia fase per fungere da alimentazione del processore automobilistico ad alta corrente. In modalità boost, il dispositivo supporta il funzionamento in bypass, che elimina la necessità di un interruttore di bypass esterno. In modalità buck, il dispositivo supporta il funzionamento a bassa caduta di tensione per ridurre al minimo la tensione di caduta. Il monitor della batteria rileva la bassa tensione della batteria e segnala la necessità di avvio di un processo di backup.

Si verifica una dissipazione di potenza minima, con una bassa soglia di limite di corrente e l'uso di un'alimentazione VCC esterna. Il dispositivo presenta funzioni di protezione integrate come il limite di corrente di picco, che è costante su VIN, la protezione da sovraccarico in modalità a singhiozzo opzionale, la protezione da sovratensione e l'arresto termico. La sincronizzazione del clock esterno, la frequenza di commutazione dello spettro esteso programmabile e un package senza piombo con parassiti minimi aiutano a ridurre le EMI ed evitare la diafonia. Le funzioni aggiuntive includono FPWM, rilevamento DCR, avvio progressivo programmabile, un riferimento di precisione e indicatori di alimentazione efficiente.

Caratteristiche

  • AEC-Q100 adatto per applicazioni per il settore automobilistico
    • Da -40°C a +125°C, temperatura TA classe 1
  • Idoneo alla sicurezza funzionale
    • Documentazione disponibile per facilitare la progettazione del sistema di sicurezza funzionale
  • Adatto per varie architetture e scalabile
    • Controller sincroni a tripla uscita
    • Topologia flessibile
      • CH1: topologia boost/buck
      • CH2, CH3: due buck monofase/topologia buck interlacciata a doppia fase
    • Abilitazione dell'indicatore pin e PGOOD per canale
    • Monitoraggio batteria a basso IQ opzionale
  • Ampia gamma di funzionamento per applicazioni del settore automobilistico
    • Intervallo di funzionamento di ingresso da 3,8 V a 42 V
    • Ingresso boost minimo 0,8 V con BIAS ≥ 3,8 V
    • Uscita boost: regolabile fino a 42 V
    • Uscita buck: fissa da 3,3 V, 5 V o regolabile da 0,8 V a 42 V
    • Funzionamento di bypass quando VSUPPLY > VLOAD (boost)
    • Funzionamento LDO quando VSUPPLY ≈ VLOAD (buck)
  • Esaurimento della batteria minimizzato
    • Corrente di spegnimento ≤ 2,8 µA
    • Transizione automatica alla modalità di sospensione a basso IQ
    • Esaurimento della batteria in sospensione
      • IQ ≤ 14 µA quando buck 3,3 V è attivo
      • IQ ≤ 22 µA quando buck 3,3 V e 5 V è attivo
      • IQ ≤ 32 µA quando buck 3,3 V, 5 V è attivo e boost è in bypass
    • Alta efficienza con robusti driver da 5 V
    • Regolatori VCC e VDD a doppio ingresso
  • Soluzione piccola ed economica
    • Frequenza di commutazione massima 2,2 MHz
    • Diodo di avvio interno (boost)
    • Limite di corrente di picco costante
    • Supporta il rilevamento di corrente dell'induttore DCR
    • QFN-48 con flange saldabili
  • Evita interferenze della banda AM e diafonia
    • Sincronizzazione clock opzionale
    • Frequenza di commutazione da 100 kHz a 2,2 MHz
    • Modalità di commutazione selezionabile (FPWM, emulazione di diodi e modalità di salto)
  • Mitigazione EMI
    • Spettro esteso programmabile opzionale
  • Programmabilità e flessibilità
    • Soglia di riattivazione e sospensione programmabile
    • Programmazione della frequenza di commutazione dinamica
    • Tempo di avvio graduale regolabile
    • Uscita regolabile con riferimento di 0,8 V ±1%
    • Controllo del tempo morto adattivo
  • Funzionalità di protezione integrate
    • Protezione da sovracorrente
      • Limite di corrente di picco ciclo per ciclo
      • Protezione opzionale in modalità a singhiozzo (buck)
      • Protezione opzionale in modalità latch-off (buck)
    • Protezione da sovratensione
    • Protezione da cortocircuiti HB-SW (boost)
    • Esclusione termica

Applicazioni

  • Infotainment/cluster per il settore automobilistico
  • Dispositivi elettronici/illuminazione per carrozzerie di veicoli
  • ADAS per il settore automobilistico

Schema a blocchi funzionale

Schema a blocchi - Texas Instruments Controller buck & boost triplo LM5127-Q1
Pubblicato: 2021-01-19 | Aggiornato: 2022-03-11