TI 公司的 LM25149-Q1 是 42V 汽車同步 DC/DC 控制器，距離有超低 IQ 和集成了有源 EMI 濾波器。采用廣泛的電流模式控制結構以簡單的方法，具有快速瞬態響應和極好負載和線路調整。LM25149-Q1可設定為具有合理的電流共享模式（并行輸出），以用于大電流的應用程序。工作電壓至低3.5V，幾乎100%的占用空比，如果需要時.LM25149Q1有兩個獨特的EMI特性：有源EMI和雙隨機放大（DRSS）。源EMI檢測DC輸入總線上的噪聲或衰減電壓，并抑制信號的降低輸出，以降低噪音或衰減電壓。DRSS 組合了低頻率頻率增長和頻率頻率擴展，以優化頻率和高頻頻率帶寬的 EMI 性能。滿足汽車規范 AEC-Q100，工作在–40C 到+125C 。降低EMI的輸出信號為25dBμV.降低外部天線模塊尺寸50%，同時有世界的系統性能。器件的輸入電壓為3.5V到42V。固定3.3V、5V、12V或從0.8V到36V的像素輸出，精確為1%。關斷模式的電流為2.2μA，無流量電流為9μA，開關頻率從100kHz到2.2MHz。主要在汽車電子系統，信息娛樂系統，儀表盤ADAS、以及高壓電池供電的系統。本文介紹了LM25149-Q1主要特性、功能模塊、多種應用電路、以及評估板LM25149-Q1EVM-2100主要特性、電性能指標、測試建立圖、電路圖、材料清單和PCB設計圖。

LM25149-Q1 是一款 42V 同步降壓 DC/DC 控制器，適用于大電流單輸出應用。請參閱勘誤表。該器件采用峰值電流模式控制架構，可實現輕松的環路補償、快速瞬態響應以及出色的負載和線路調節。LM25149-Q1 可設置為交錯模式（并行輸出），并為大電流應用提供準確的均流。

如果需要，LM25149-Q1 可以在低至 3.5V 的輸入電壓下以接近 100% 的占空比運行。LM25149-Q1 具有兩個獨特的 EMI 降低功能：有源 EMI 濾波器和雙隨機擴頻 （DRSS）。有源 EMI 濾波器檢測直流輸入總線上的任何噪聲或紋波電壓，并注入異相消除信號以降低噪聲或紋波電壓。DRSS 結合了低頻三角和高頻隨機調制，以優化低頻和高頻射頻頻段的 EMI 性能。

LM25149-Q1主要特性：

? AEC-Q100 符合汽車應用的要求：

– 設備溫度等級 1：–40C 至 +125C 環境工作溫度

? 兩個集成的 EMI 緩解機制

– 有源 EMI 濾波器可在較低頻率下增強 EMI 性能

– 雙隨機擴頻 （DRSS） 增強了跨低和

高頻段

– EMI 平均降低 25 dBμV

– 將外部差模濾波器尺寸減少 50% 并降低系統成本

? 多功能同步降壓 DC/DC 控制器

– 3.5 V 至 42 V 的寬輸入電壓范圍

– 1% 準確度、固定 3.3V、5V、12V，或 0.8V 至 36V 的可調輸出

– 150C 最大結溫

– 關斷模式電流：2.2 μA

– 空載待機電流：9 μA

? 開關頻率從 100 kHz 到 2.2 MHz

– 同步輸入和同步輸出功能

? 用于穩健設計的固有保護功能

– 內部打嗝模式過流保護

– 啟用和 PGOOD 功能

– VCC、VDDA 和柵極驅動 UVLO 保護

– 內部或外部環路補償

– 具有滯后的熱關斷保護

? 使用 LM25149-Q1 和 WEBENCH? 電源設計器創建定制設計

LM25149-Q1應用：

? 汽車電子系統

? 信息娛樂系統、儀表盤、ADAS

? 高壓電池供電系統

圖1.LM25149-Q1應用電路圖

圖2.LM25149-Q1功能燈

圖 3.LM25149-Q1 應用電路：2.1MHz 電壓穩壓器

圖 4.LM25149-Q1 應用電路：440kHz 音樂穩壓器

評估板LM25149-Q1EVM-2100

LM25149-Q1EVM-2100 高密度 EVM 旨在使用 5.5V 至 36V 的穩壓或非穩壓高壓輸入軌，以在高達 8A 的負載電流下產生 5V 的嚴格穩壓輸出電壓。這種寬 VIN 范圍 DC/DC 解決方案提供超大的額定電壓和工作裕度，以承受電源電壓瞬變。

自由運行開關頻率為 2.1 MHz，可與更高或更低頻率的外部時鐘信號同步。為該 EVM 選擇的動力傳動系無源組件（包括降壓電感器和陶瓷輸入和輸出電容器）符合汽車 AEC-Q200 標準，可從多個組件供應商處獲得。

LM25149-Q1EVM-2100 評估模塊 （EVM） 是一款同步降壓 DC/DC 穩壓器，它采用同步整流以小尺寸實現高轉換效率。它在 5.5 V 至 36 V 的寬輸入電壓范圍內工作，提供 5 V 的穩壓輸出。輸出電壓具有優于 1% 的設定點精度，并可通過修改反饋電阻值進行調節，允許用戶自定義

輸出電壓根據需要從 3.3 V 到 5.5 V。

EVM 中使用的 LM25149-Q1 同步降壓控制器具有以下特性：

? 3.5 V 至 42 V 的寬輸入電壓（寬 VIN）范圍

? 擴頻調制和有源 EMI 濾波可降低 EMI

? 具有低 tON（min） 和 tOFF（min） 的寬占空比范圍

? 超低停機和空載待機靜態電流

? 多相能力

? 峰值電流模式控制環路架構

? 集成的大電流 MOSFET 柵極驅動器

? 帶打嗝的逐周期過流保護

? 功能安全

EVM 的自由運行開關頻率為 2.1 MHz，可根據需要同步到更高或更低的頻率。此外，相對于內部時鐘相移 180 度的同步輸出信號 （SYNCOUT） 可用于雙相主從器配置。VCC 和柵極驅動 UVLO 可在低輸入電壓條件下保護穩壓器，每個通道的 EN 引腳支持特定于應用的上電和斷電要求。

LM25149-Q1 采用 5.5mm × 3.5mm 占位面積的 24 引腳 VQFN 封裝，可實現具有高密度和低組件數量的 DC/DC 解決方案。

將 LM25149-Q1 與 WEBENCH? 電源設計器結合使用來創建自定義穩壓器設計。要優化組件選擇并檢查跨線路和負載范圍的預測效率性能，請下載 LM25149-Q1 快速入門計算器。

典型應用

? 大電流汽車電子系統

? ADAS 和車身電子設備

? 信息娛樂系統和儀表盤

? 汽車 HEV/EV 動力總成系統

特性和電氣性能

? 5.5 V 至 36 V 的寬輸入電壓工作范圍

? 1% 精確的固定 3.3 V、5 V 或低至 0.8 V 的可調輸出

? 2.1 MHz 的開關頻率可在外部同步上調或下調 20%

? VIN = 12V 時的滿載效率為 92.8%

? VIN = 12V 時的 12μA 控制器待機電流

? 針對超低 EMI 進行了優化

– 雙隨機擴頻和有源 EMI 濾波

– 符合 CISPR 25 和 UNECE Reg 10 EMI 標準

? 峰值電流模式控制架構提供快速線路和負載瞬態響應

– 集成斜率補償自適應開關頻率

– 強制 PWM （FPWM） 或脈沖頻率調制 （PFM） 操作

– 可選的內部或外部環路補償

? 集成高側和低側功率 MOSFET 柵極驅動器

– 2.2A 和 3.2A 灌電流和源柵極驅動電流能力

– 13 ns 自適應死區時間控制可降低功耗和 MOSFET 溫升

? 帶有打嗝模式的過流保護 （OCP），適用于持續過載情況

? SYNCOUT 信號 180 與內部時鐘異相

? 電源良好信號，帶有連接到 VCC 的 100kΩ 上拉電阻器

? 內部 3 ms 軟啟動

? 完全組裝、測試和驗證的 PCB 布局，總占位面積為 70 毫米 × 40 毫米

評估板LM25149-Q1EVM-2100主要電性能指標：

圖7.評估板LM25149-Q1EVM-2100建立測試圖

圖8.評估板LM25149-Q1EVM-2100電路圖

評估板LM25149-Q1EVM-2100材料清單：

圖15.評估板25149-Q1EVM-2100 PCB設計圖：感應元件

圖16.評估板LM25149-Q1EVM-2100 PCB設計圖：車載元件
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