直流电源转换芯片LM5176设计参考点
今天和大家分享一颗直流电源转换芯片lm5176,这是一颗dcdc芯片，用这颗芯片可以帮助我们快速设计非隔离电源转换电路，下面我们一起来看看这颗芯片的参考设计知识。 1.lm5176芯片的实物图：
2.lm5176芯片的基本参数：
lm5176是一颗dcdc控制器，也就是直流转换成直流的控制器。可以驱动h桥的4个mos实现降压升压的自动控制输出。 它具有： （1）宽输入范围达到4.2v到55v，并且可以自动调节工作在升压模式还是降压模式，无论输入电压高于输出，低于输出还是等于输出，均可以实现固定输出调节，这对输入电源有不同电压等级，或者有变化的输入电源的设计场景下，具有很强的应用价值。 （2）lm5176的输出值可以调节，固定在0.8v到55v的某个值，而且使用lm5176设计的dcdc转换芯片，最高可以达到98%以上的效率，高效对应的是小的损耗和温升，这对系统电源的稳定性非常重要。 （3）具备丰富的保护功能，有输出电压短路保护，限制输入输出的平均电流，输入欠压锁定输出保护和软启动功能，输出过压保护功能，热关断保护功能等。这些功能对电源系统的异常情况起到很重要的保护作用。 （4）开关频率可调节，通过外部电阻配置。 （5）有htssop-28和qfn28封装可以选择，可以满足不同pcb尺寸设计的需要。 这颗芯片已经被广泛应用在工业电源，电力电子，led照明等场合。
3.lm5176芯片的引脚配置参数：
这里以htssop-28为例介绍，这种封装的芯片体积和占用pcb面积较大，但是对手工焊接的要求较低，如果pcb板面积有限，可以选择qfn-28封装的小尺寸芯片。 下面是引脚定义和设计要求： 1.en/uvlo:使能引脚，当此引脚电压小于0.4v时，芯片处于关断模式，当引脚电压大于1.22v时，pwm功能开启。 2.vin:芯片的输入引脚，输入范围支持4.2到55v。
3.visn:输入电源线vin的测量引脚，连接到输入电源。 4.mode：mode引脚电压在1.38v到2.22v阈值之间时，ccm模式的hiccup模式使能，此工作状态需要设置rmode电阻对agnd阻值为93.1kω。mode引脚电压在2.6v到vcc供电电压阈值之间时，ccm模式的hiccup模式被禁止，此工作状态需要设置rmode电阻对agnd阻值为200kω，或者将此引脚直接接入vcc。 5.dith：此引脚对agnd接入一个电容，满足电流源的充放电。 6.rt/sync:开关频率变成引脚，外部电阻接入此引脚和agnd之间，设置开关频率。此引脚也可以作为pwm输入的引脚，接入外部的时钟信号控制开关频率。 7.slop:连接电容到agnd，实现在buck和boost模式下的平稳电流能力。
8.ss:软启动控制引脚，可以通过ss对agnd的电容对软启动时间的调节。 9.comp:误差放大器输出引脚，外部需要连接rc，来补偿调节器的反馈环路。 10.agnd:芯片的参考模拟地 11.fb:输出电压调节反馈引脚，可以通过对输出电压进行采集，得到此引脚的反馈电压值。
12.vosns:输出检测引脚，连接到输出电压 13.isns-;14.isns+:输入或输出电流感测放大器输入。连接isns(+)和isns(-)之间的可选电流检测电阻可以位于转换器的输入侧或输出侧。如果isns(+)和isns(-)引脚上的检测电压达到50mv，则缓慢的恒流(cc)控制回路开始激活并开始放电软启动电容，以调节isns(+)和isns(-)上的电压降至50 mv。若想关闭此功能，则将isns(+)和isns(-)短接。 15.cgs：电流检测放大器输入的负极，连接电流检测电阻低侧（地）
16.cs:电流检测放大器输入的正极 17.pgood:power-good开漏输出引脚，当fb引脚电压值超出参考电压一定范围时，此引脚拉低。
18.sw2:开关转换节点2 19.hdrv2:高边栅极驱动引脚2输出 20.boost2:在此引脚和sw2引脚之间连接boost电容 21.ldrv2:低边栅极驱动引脚2输出 22.pgnd:功率地 23.vcc:偏置电源输出，引脚外部需要放置滤波电容
24.bias:vcc调节器输入，可以使用内部输入，也可以外部输入 25.ldrv1:低边栅极驱动引脚1输出 26.boost1:在此引脚和sw1引脚之间连接boost电容 27.hdrv1:高边栅极驱动引脚1输出 28开关转换节点2 power-pad：此引脚和模拟地连接到一起可靠接地，建议使用过孔连接到pcb平面，改善热性能。
4.lm5176芯片的设计参考点：
（1）在设计和调试时，通过en/uvlo引脚的电压值，可以调节和测量芯片处于何种模式。 （2）在设计vin输入电压时，虽然支持宽范围，但是尽可能量使用较高电压，这样对上级电源电流的抽取会降低，对pcb走线宽度会有所降低。 （3）在电源输入和vin引脚之间串联二极管，防止vcc电压的反馈对电源造成影响 （4）芯片背面的pad要可靠接地，最好是连接到铜皮，保证散热。 （5）fb引脚的反馈电压要误差较小，因此推荐使用精度高的反馈分压电阻。
（6）vcc引脚对pgad连接1uf-4.7uf电容，推荐耐压值25v。
（7）pgood引脚是开漏输出，因此电路设计需要增加上拉电阻。
（8）芯片集成热关断功能，阈值165度，启动热关断以后，当温度降低到150度以下时，芯片会自动退出关断状态。
（9）pcb设计时，检流电阻的反馈回路尽可能小，推荐开尔文走线。
（10）fb反馈走线回路，尽可能小。
（11）pcb设计时，要注意pgnd回路和agnd回路走线尽可能分开，避免干扰。
5.lm5176芯片的原理图pcb参考：
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3.visn:输入电源线vin的测量引脚，连接到输入电源。 4.mode：mode引脚电压在1.38v到2.22v阈值之间时，ccm模式的hiccup模式使能，此工作状态需要设置rmode电阻对agnd阻值为93.1kω。mode引脚电压在2.6v到vcc供电电压阈值之间时，ccm模式的hiccup模式被禁止，此工作状态需要设置rmode电阻对agnd阻值为200kω，或者将此引脚直接接入vcc。 5.dith：此引脚对agnd接入一个电容，满足电流源的充放电。 6.rt/sync:开关频率变成引脚，外部电阻接入此引脚和agnd之间，设置开关频率。此引脚也可以作为pwm输入的引脚，接入外部的时钟信号控制开关频率。 7.slop:连接电容到agnd，实现在buck和boost模式下的平稳电流能力。
8.ss:软启动控制引脚，可以通过ss对agnd的电容对软启动时间的调节。 9.comp:误差放大器输出引脚，外部需要连接rc，来补偿调节器的反馈环路。 10.agnd:芯片的参考模拟地 11.fb:输出电压调节反馈引脚，可以通过对输出电压进行采集，得到此引脚的反馈电压值。
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