四开关升降压控制器提供高功率和高效率

[导读]许多工业和汽车应用具有广泛变化的输入电压 (V IN ) 轨，并且通常需要降压-升压 DC/DC 转换器来调节输出电压 (V OUT )。降压-升压 DC/DC 转换器可以是级联降压和升压级或单级。级联降压和升压级会导致双重转换，从而导致更高的尺寸、成本和功率损耗。

许多工业和汽车应用具有广泛变化的输入电压 (V IN ) 轨，并且通常需要降压-升压 DC/DC 转换器来调节输出电压 (V OUT )。降压-升压 DC/DC 转换器可以是级联降压和升压级或单级。级联降压和升压级会导致双重转换，从而导致更高的尺寸、成本和功率损耗。

在相对较低的功率水平下，非同步降压-升压拓扑(例如LM5118)是最简单的解决方案。传统的单级降压-升压拓扑，例如单端初级电感转换器 (SEPIC) 或反激式使用两个电感，因此随着功率水平的增加变得笨重且效率降低。为了获得最高效率，四开关降压-升压是 25W 至 250W 功率级别的首选拓扑。

LM5175是一款四开关降压-升压控制器，它使用单个电感器并为所有四个开关集成了 MOSFET 驱动器。与其他拓扑相比，它具有更高的功率和更高的效率，因为它具有以下优势：

· 与耦合电感器设计相比，单电感器设计的尺寸更小，损耗更低。

· 它集成了用于同步 MOSFET 的 MOSFET 驱动器。同步整流导致比二极管更高的效率。

· SEPIC 或反激式转换器始终以降压-升压模式运行。只有当输入电压接近输出电压时，LM5175 才会在降压-升压模式下工作。当 V IN不接近 V OUT时，LM5175在降压或升压模式下工作。降压或升压操作具有较低的峰值和 rms 电流，因此在相同的 V IN、 V OUT和负载电流下，其损耗低于降压-升压操作。

· SEPIC 中的开关(以及具有 1:1 变压器的同步反激式)在关断时间内看到 (V IN + V OUT ) 的反向电压。在四开关降压-升压中，降压 FET(图 2 中的 QH1 和 QL1)看到 V IN，而升压 FET看到 V OUT关断时间。较低电压的 MOSFET 具有更好的 R DS *Q G特性，从而降低了损耗。

除了支持大功率、高效率降压-升压解决方案外，LM5175还具有其他功能来帮助设计人员。具有可选打嗝模式的逐周期电流限制可降低过载情况下的热应力。

此外，转换器具有平均电流限制功能，可准确限制源电流或负载电流。此功能对于电池充电或 LED 电流控制特别有用。

LM5175具有可选的抖动功能，通过允许用户在其标称值附近调制开关频率，有助于解决 EMI。抖动电容器设置调制频率。

LM5175是一款同步四开关buck-boost DC/DC控制器，能够在输入电压处、之上或之下调节输出电压。LM5175可在3.5 V至42 V(最大60 V)的宽输入电压范围内工作，以支持多种应用。

LM5175在降压和升压操作模式下均采用电流模式控制，以实现卓越的负载和线路调节。开关频率由外部电阻器编程，可与外部时钟信号同步。

该设备还具有可编程软启动功能，并提供保护功能，包括逐周期限流、输入欠压锁定(UVLO)、输出过压保护(OVP)和热关机。此外，LM5175还具有可选的连续传导模式(CCM)或不连续传导模式(DCM)操作、可选的平均输入或输出电流限制、可选的用于降低峰值EMI的扩频，以及在持续过载条件下可选的hiccup模式保护。

●特征：

■用于升压/降压DC/DC转换的单电感降压升压控制器

■宽V-IN范围：3.5 V至42 V，最大60 V

■灵活的V输出范围：0.8 V至55 V

■V输出短路保护

■高效Buck-Boost变换

■可调开关频率

■可选频率同步和抖动

■集成2-A MOSFET栅极驱动器

■逐周期电流限制和可选Hiccup

■可选输入或输出平均电流限制

■可编程输入UVLO和软启动