lm5117 buck电路分析.pdf

LM5117是一款专为高电压或广泛输入电源设计的同步降压控制器，适合用于降压型稳压器应用。这款芯片的核心控制机制是基于电流模式控制，它结合了仿真电流斜坡技术，提供了输入电压前馈、逐周期电流限制以及简单的环路补偿功能。电流模式控制的优势在于其对输入电压变化的快速响应和良好的动态性能。 电流斜坡仿真技术降低了PWM电路对噪声的敏感性，这对于处理高输入电压和极小占空比的情况至关重要。LM5117的工作频率可在50kHz至750kHz范围内灵活设定，这一特性使得设计者可以根据具体应用需求调整转换器的频率特性，以优化效率和电磁干扰(EMI)。 该芯片支持自适应死区时间控制，可以驱动外部的高边和低边NMOS功率开关，确保在开关过程中避免直通现象，提高系统稳定性。此外，用户可以选择二极管仿真模式，实现非连续模式操作，这在轻负载条件下能有效提升转换效率。为了进一步优化效率，LM5117还集成了一个高电压偏置稳压器，允许使用外部偏置电源。 LM5117的特色功能之一是模拟遥测，它能够提供输出电流的平均值信息，这对于监控系统运行状态和保护电路非常重要。此外，该芯片还包含热关断、频率同步、断续模式（hiccup）电流限制以及可调输入欠压锁定等保护功能。热关断能够在芯片温度过高时自动切断工作，防止器件损坏；频率同步功能允许外部信号控制转换器的工作频率，从而实现多模块系统间的同步；断续模式电流限制则在电流超出预设限制时，切换到低占空比工作状态，防止过载；输入欠压锁定（UVLO）功能确保在输入电压低于设定阈值时，控制器停止工作，保护整个系统的稳定性。 关于UVLO功能，可以通过外部电阻分压器RUV2设定输入电压的最低工作点。当输入电压达到设定点时，UVLO引脚的电压上升，启动灌电流，确保芯片正常工作。而UVLO引脚的迟滞设计则避免了输入电压轻微波动导致的频繁开关。CFT电容器与RUV1并联，可以减少开关噪声对UVLO引脚的影响。 DEMB引脚在二极管仿真模式下发挥关键作用。如果检测到反向电流（即电流从输出端流向低边NMOS并接地），低边NMOS会被锁断，防止电流倒流，确保电路的安全。 LM5117同步降压控制器以其强大的电流模式控制、灵活的工作频率、高效的保护机制和独特的遥测功能，成为高电压电源转换应用的理想选择。它的设计考虑了实际应用中的各种挑战，如噪声抑制、效率优化以及系统保护，是现代电子设备中不可或缺的组件之一。了解并掌握LM5117的这些特性，对于设计高效稳定的电源管理系统至关重要。