WD5105：高效能寬壓同步降壓控制器，賦能多元電源應(yīng)用

產(chǎn)品概述

WD5105 作為一款高壓同步降壓控制器，憑借其出色的性能在電源管理領(lǐng)域脫穎而出。它可在 9.2V 至 95V 的超寬輸入電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)作，這一特性使其能夠適配眾多不同電源場(chǎng)景，無(wú)論是車載多變的電池電壓，還是工業(yè)復(fù)雜的供電環(huán)境，均能從容應(yīng)對(duì)。該芯片能夠提供 4.5A 的連續(xù)負(fù)載電流，并且在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中展現(xiàn)出極高效率，峰值效率可達(dá) 96%，大大減少了能源損耗，提升了系統(tǒng)整體能效。

工作模式與特性

固定頻率峰值電流控制：WD5105 采用固定頻率峰值電流控制模式工作，開(kāi)關(guān)頻率固定為 150kHz，這種穩(wěn)定的頻率輸出有利于濾波器等外圍電路的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。在該模式下，通過(guò)內(nèi)部 COMP 電壓逐周期對(duì)高端 MOSFET 的開(kāi)啟和關(guān)閉進(jìn)行精確控制。在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)，開(kāi)關(guān)電流實(shí)時(shí)與內(nèi)部 COMP 電壓生成的基準(zhǔn)電流作比較，一旦峰值開(kāi)關(guān)電流與參考電流相交，高端開(kāi)關(guān)即刻關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的精準(zhǔn)調(diào)控，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

內(nèi)置補(bǔ)償：芯片內(nèi)置補(bǔ)償功能，這一設(shè)計(jì)極大簡(jiǎn)化了外圍電路設(shè)計(jì)流程。工程師無(wú)需額外添加復(fù)雜的外部補(bǔ)償元件，即可確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，減少了元件數(shù)量的同時(shí)降低了成本，也為 PCB 板節(jié)省了寶貴空間，提高了系統(tǒng)集成度。

高側(cè) MOSFET 逐周期電流限制：高側(cè) MOSFET 具備逐周期電流限制功能，在轉(zhuǎn)換器出現(xiàn)過(guò)載情況時(shí)發(fā)揮關(guān)鍵保護(hù)作用。一旦檢測(cè)到電流異常升高，該功能立即啟動(dòng)，防止電流過(guò)大對(duì)轉(zhuǎn)換器造成損壞，為系統(tǒng)安全運(yùn)行筑牢防線。

打嗝模式保護(hù)：當(dāng)系統(tǒng)遭遇嚴(yán)重過(guò)流情況且持續(xù)時(shí)間超過(guò)預(yù)設(shè)的打嗝等待時(shí)間（512 個(gè)開(kāi)關(guān)周期）時(shí)，WD5105 將觸發(fā)打嗝模式保護(hù)機(jī)制。在該模式下，器件在打嗝時(shí)間累計(jì)達(dá)到 16384 個(gè)周期后會(huì)自動(dòng)關(guān)斷并重啟。這種間歇性工作模式能有效降低器件在嚴(yán)重過(guò)流時(shí)的功耗，保護(hù)芯片不受損壞，顯著提高系統(tǒng)在極端工況下的生存能力。

全面保護(hù)功能

過(guò)流保護(hù)（OCP）：如前文所述，WD5105 利用內(nèi)部 COMP 電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)高端 MOSFET 開(kāi)關(guān)的逐周期精準(zhǔn)控制，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電流。一旦開(kāi)關(guān)電流超過(guò)由內(nèi)部 COMP 電壓生成的基準(zhǔn)電流，迅速觸發(fā)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，防止因過(guò)流引發(fā)芯片或其他電路組件損壞，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

欠壓鎖定（UVLO）：當(dāng)輸入電壓低于設(shè)定的欠壓閾值時(shí)，欠壓鎖定功能自動(dòng)啟動(dòng)，此時(shí)芯片停止工作。這一功能避免了設(shè)備因電壓不足而出現(xiàn)工作異常甚至損壞的風(fēng)險(xiǎn)，只有當(dāng)輸入電壓恢復(fù)到正常范圍，芯片才會(huì)重新開(kāi)始工作，保證設(shè)備始終在適宜電壓條件下穩(wěn)定運(yùn)行。

熱關(guān)斷功能：芯片內(nèi)置熱關(guān)斷功能，時(shí)刻監(jiān)測(cè)芯片溫度。當(dāng)芯片溫度過(guò)高，達(dá)到熱關(guān)斷閾值時(shí)，芯片自動(dòng)停止工作，防止因過(guò)熱導(dǎo)致性能下降或永久性損壞。待溫度恢復(fù)正常后，芯片自動(dòng)恢復(fù)正常工作狀態(tài)，有效保障了芯片和整個(gè)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。

封裝與應(yīng)用

封裝形式：WD5105 采用 QFN - 20 封裝，這種封裝形式具備良好的散熱性能，適合緊湊型設(shè)計(jì)需求。在如今電子設(shè)備不斷向小型化、輕量化發(fā)展的趨勢(shì)下，QFN - 20 封裝便于將芯片集成到各種對(duì)空間要求嚴(yán)苛的電源系統(tǒng)中，提升了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈活性與緊湊性。

應(yīng)用領(lǐng)域

車載充電器：汽車電源具有寬電壓變化范圍的特點(diǎn)，WD5105 的 9.2V 至 95V 寬輸入電壓范圍以及 4.5A 大電流輸出能力，使其能夠?yàn)檐囕d充電器提供穩(wěn)定高效的電源轉(zhuǎn)換，滿足汽車電子設(shè)備多樣化的用電需求。

電池充電器：無(wú)論是鎳氫電池還是鋰電池等不同類型的電池，WD5105 均可適配。其高精度的電壓基準(zhǔn)（0.8V）以及高效穩(wěn)定的電源轉(zhuǎn)換能力，能夠根據(jù)不同電池類型和輸入電壓進(jìn)行精準(zhǔn)充電控制，延長(zhǎng)電池使用壽命，提高充電效率。

電源適配器：適用于各類電子設(shè)備的外部電源適配器，可將不同的輸入電壓轉(zhuǎn)換為設(shè)備所需的穩(wěn)定電壓輸出。憑借其 96% 的峰值效率，能有效降低電源適配器在工作過(guò)程中的發(fā)熱現(xiàn)象，提高能源利用率，減少能源浪費(fèi)。

其他應(yīng)用：除上述應(yīng)用外，WD5105 還廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車儀表、電信基站電源、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、通信設(shè)備、電力電子轉(zhuǎn)換器等領(lǐng)域。在電動(dòng)車儀表系統(tǒng)中，保障儀表在寬電壓范圍內(nèi)穩(wěn)定工作；在電信基站，滿足其對(duì)高效率、高可靠性電源的嚴(yán)格要求；在工業(yè)自動(dòng)化場(chǎng)景，為傳感器、控制器、執(zhí)行器等設(shè)備提供穩(wěn)定可靠的電源支持，助力各領(lǐng)域設(shè)備高效穩(wěn)定運(yùn)行。