LM1591 [HN]
2A 开关型、直流-直流降压转换电路。转换效率: 95% 应用:汽车电子,PDA，手机电池充电器，电源分配器,VCD,液晶显示器，GPS、车载DVD; 2A开关型，直流 - 直流降压转换电路转换效率： 95 ％>应用:汽车电子,PDA，手机电池充电器，电源分配器,VCD,液晶显示器，GPS、车载DVD
| 型号： | LM1591 |
| 厂家： | 
NANJING HONANO ELECTRONIC CO., LTD. |
| 描述： | 2A 开关型、直流-直流降压转换电路。转换效率: 95%
应用:汽车电子,PDA，手机电池充电器，电源分配器,VCD,液晶显示器，GPS、车载DVD |
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LM1591
LM1591
2A, 32V, 300KHz 同步降压稳压器
概述：
低ESR陶瓷电容器稳压
LM1591是高电压型降压稳压器，特别适用于汽车
电源的电池充电器，具有6.5V至32V汽车电源要求的输
入电压范围，实现2A快速充电的输出。
电流模式控制提供了快速瞬态响应和稳态反馈。保
护功能包括逐周电流限制和过热关闭。可设定的软启
动防止在接通时的浪涌电流，在关断模式下电源电流
将下降至20μA。
高达95%的效率
关断模式下电源电流仅20μA
固定的300KHz频率
过热保护
逐周过流保护
输出电压从1.22V到21V可调
欠压锁定
LM1591用最少的外部元件，提供了一个非常紧凑
的2A DC到DC降压稳压解决方案。
参考电压输出
8脚封装
特点：
应用：
分布式电源系统
电池充电器
6.5V至32V宽输入电压范围
34V极限输入电压
2A输出电流。
线性稳压前的预降压
内置120mΩ功率MOSFET开关管
俯视图
BS
IN
1
2
3
4
8
7
6
5
REF
EN
SW
GND
COMP
FB
裸露区
(仅SOIC8E)
连接脚4
订购信息：
产品型号
封装形式
SOIC8
SOIC8E
PDIP8
标识
工作环境温度 (TA)
LM1591M
LM1591ME
LM1591P
LM1591M
LM1591ME
LM1591P
-40℃ — +85℃
-40℃ — +85℃
-40℃ — +85℃
典型应用：
C2
10nF
输入
6.5V to 32V
效率与负载电流曲线
100
V
=5V
OUT
90
80
70
60
50
40
30
20
2
1
V
=3.3V
OUT
IN
BS
输出
5.0V
2A
7
8
3
5
关 开
EN
SW
LM1591
D1
30.9
REF
GND
FB
悬空
COMP
4
6
C4
2.7nF
C3
取消
陶瓷电容
V
=12V
IN
7.5
0
0.5
1
负载电流
1.5
(A)
2
地址: 南京市珠江路 88 号，新世界中心 B 座 4004 室, 邮编:210008
ADD.: RM. 4004, BLOCK B, NEW WORLD CENTER, NO. 88 ZHUJIANG ROAD, NANJING 210008, CHINA
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1
LM1591
极限值
供电电压VIN………………………….……-0.3V至+34V
输出脚电压VSW…………………………-1V至VIN+0.3V
自举激励电压VBS…………………VSW-0.3V至VSW+6V
FB, COMP, SS脚………….…..………-0.3V至VSW+6V
推荐工作条件
输入电压VIN……………………………6.5至+32V
工作时结温(TJ)……………………-40℃至+125℃
连续功率消耗 (TA=+25℃)
热阻系数
θJA
θJC
SOIC8E…………………………………….………2.5W
PDIP8………………………………………………1.2W
结温……………………………………..…………150℃
SOIC8E………………50……………10……℃/W
PDIP8………….……104……………45……℃/W
焊接温度………………….………..………………260℃
存储温度……………………….…………-65℃至150℃
电气特性
VIN=12V, TA=+25°C, 除非特别标注.
特性
关断时供电电流
符号
条件
最小值
典型值
20
最大值
35
单位
µA
mA
V
VEN = 0V
供电电流
VEN = 5V, VFB = 1.4V
1.1
1.4
反馈电压
VFB
AVEA
6.5V ≤VIN ≤ 32V, VCOMP < 2V
1.194
1.222
400
1000
120
8.5
1.246
误差放大器的电压增益
误差放大器的跨导
上开关管通时电阻
下开关管通时电阻
上开关管漏电电流
电流极限
V/V
µA/V
mΩ
Ω
GEA
∆ICOMP = ±10µA
RDS(ON)1
RDS(ON)2
VEN = 0V, VSW = 0V
0
10
µA
A
2.3
4.2
5.9
对COMP跨导的电流检测
振荡频率
GCS
fS
3.5
A/V
KHz
KHz
%
268
300
43
342
短路时振荡频率
最大占空比
VFB = 0V
DMAX
VFB = 1.0V
VFB = 1.5V
90
最小占空比
0
%
EN关断时阈值电压
使能时拉升电流
EN欠压保护阈值电压
EN欠压保护阈值电压滞后
过热保护
0.8
2.4
1.2
1.8
1.6
V
VEN = 0V
µA
V
VEN 上升
2.55
250
160
5.0
2.7
mV
℃
参考电压
IREF = 0
V
参考电压的负载调节
参考电压的线性调节
ΔIREF = 0 至 1mA
IREF = 100µA, VIN = 6.5至32V
100
30
mV
mV
引脚定义
引脚
名称
描述
上开关管栅级驱动自举激励的输入。它提供上 N 沟道 MOSFET 开关管的驱动。在 SW 与 BS 间接入一个
10nF 以上的电容，便能驱动上开关管。
1
BS
电源输入。通过 IN 脚提供 IC 电源和降压稳压器的开关。电源电压为 4.75V 到 32V。IN 对地需旁路一个足
够大的电容，以消除 IC 输入端的杂波。参见输入电容。
2
IN
开关电源的输出。SW 是电源输出的开关管脚，它通过 LC 输出滤波器接到负载。SW 与 BS 用一个电容器
相连，以驱动上开关管。
3
4
SW
GND
地。对 LM1591ME，需将背面的裸露基底与脚 4 相连。
地址: 南京市珠江路 88 号，新世界中心 B 座 4004 室, 邮编:210008
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电话(TEL.): (86)-25-68853600 传真(FAX): (86)-25-68853600-810
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2
LM1591
反馈输入。FB 检测、并调节输出的电压，它接到输出电压的电阻式分压器上。反馈电压的阈值电压是 1.222V。
参见输出电压的设定
5
6
7
8
FB
COMP
EN
补偿位置。COMP 被用作降压器控制回路的补偿，它与地之间连接一串联的 RC 电路，进行降压控制回路的
补偿。有时需要在 COMP 与地间增加一个电容。参见补偿电路。
使能 / 欠压保护。电压高于 2.8V 时降压稳压器有输出。当 EN 电压低于 800mV 时稳压器处于彻底的低电流
关断模式。脚悬空时，自动启动。
参考电压输出。可提供 5V 电压，1mA 电流给外部电路。使用时，需从 REF 到地旁路一个 10nF 以上的电容。
不使用时，REF 脚悬空。
REF
工作原理
LM1591是一个电流模式调节的降压稳压器，能将
6.5V—32V的输入电压下降到低至1.220V的输出电压、2A
的工作电流。
COMP端的电压与内部测定的输出电流进行比较，以
控制输出电压。降压稳压器是依靠内部的N沟道MOSFET
管将输入电压降低到输出电压。因为MOSFET需要的栅极
电压高于输入电压，在SW和BS端接入一个升压电容以驱
动栅极。当SW是低压时电容在内部充电。SW与GND间的
10Ω内阻当开关关闭、SW脚低电位时电压拉至地，以保证
对BS脚的电容尽速充电。
LM1591通过电流模式的控制来调节输出电压。输出电
压是通过FB脚上电阻分压器测得，并通过内部的误差放大
器检控。COMP设定跨导误差放大器的输出电流，它的RC
电路对稳压控制进行补偿。
2
8
IN
CURRENT
5V
INTERNAL
SENSE
REF
REGULATORS
AMPLIFIER
+
--
OSCILLATOR
SLOPE
COMP
1
3
BS
35/330KHz
CLK
M1
M2
+
--
+
S
R
Q
Q
SW
CURRENT
COMPARATOR
SHUTDOWN
COMPARATOR
--
1.2V
7
EN
LOCKOUT
COMPARATOR
--
+
1.8V
2.60V/
2.35V
4
GND
THERMAL
PROTECTION
ERROR
AMPLIFIER
+
--
+
0.7V 1.230V
--
FREQUENCY
FOLDBACK
COMPARATOR
5
6
FB
COMP
图1—方框图
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3
LM1591
使用说明
输入电容 (C1)
元器件选择
输出电压的设定
开关型降压转换器的输入电流是以脉冲形式提供的，
因而需要一个电容器将此脉冲电流供给稳压器时保持输入
的直流电压稳定。为实现好的效果，应使用低 ESR 电容器，
最好是陶瓷电容，当然钽电容或低 ESR 电解电容也能满足
要求。
输出电压是通过FB脚接入输出电压的电阻分压器设
置。电阻分压器从输出电压分比得到的反馈电压符合下列
公式：
R2
VFB = VOUT
输入电容应大于 10μF，可以是电解电容、钽电容、或
陶瓷电容。因要吸收输入的开关电流，希望有合适的纹波
电流比值。RMS 电流比值应大于 DC 负载电流的约 1/2。
为使 IC 工作稳定，C1 应尽可能靠近稳压器。如采用
紧靠稳压器的是 0.1μF 小的高质陶瓷电容，大的电容隔着
放在较远位置形式，则这种大的电容只能是钽电容或电解
电容，陶瓷电容只能紧靠 LM1591 放置。
R1+R2
这里，VFB 是反馈电压，VOUT 是输出电压。
故输出电压为：
R1+R2
VOUT = 1.22V x
R2
R2的值可以高达100KΩ，通常选10KΩ。取该值时，得
到R1：
输出电容 (C5)
输出电容用于确保输出直流电压的稳定。陶瓷电容、
钽电容或低 ESR 的电解电容均可使用。为减少输出电压的
毛刺，建议均使用低 ESR 电容。
R1 = 8.18 x (VOUT – 1.22V)(KΩ)
例如，要求输出电压是3.3V时，如R2是10KΩ，则R1
等于17KΩ。
输出整流二极管 (D1)
当上开关管关断时，输出整流二极管开始给电感提供
电流。为减少因正向阈值电压和恢复时间引起的损耗，应
使用肖特基二极管。
电感 (L1)
电感是用于将开关型电压变成对负载输出恒定电流的
器件。电感值越大，电流和电压的纹波越小，但也导致体
积增大，内阻变大，和/或更低的饱和电流。选择时注意在
最大负载下不会饱和。确定电感大小的方法是电感纹波电
流峰-峰值约等于稳压器极限电流的30%，且电感的峰值电
流（负载电流加上电感纹波电流峰-峰值的一半）小于稳压
器极限电流的最小值2.3A。
表1列出一些厂家适用的电感。如何挑选主要根据价
格、尺寸及需要的EMI值。
表1—电感选择指南
选择二极管要考虑其最大反向电压额定值大于 IC 最大
输入电压，电流额定值大于最大负载电流。表 2 列出了一
些肖特基二极管和生产厂家。
表2—二极管选择指南
电压/电流额
定值
二极管型号
生产厂家
SK33
SK34
B330
30V, 3A
40V, 3A
30V, 3A
40V, 3A
30V, 3A
40V, 3A
Diodes Inc.
Diodes Inc.
Diodes Inc.
B340
Diodes Inc.
封装尺寸
(mm)
长
MBRS330
MBRS340
On Semiconductor
On Semiconductor
厂家/
型号
磁芯
形式
磁芯
材料
宽
高
Sumida
CR7
CDR74
CDRH5D28 闭磁式
CDRH6D28 闭磁式
CDRH104R 闭磁式
Toko
D53LC
闭磁式
Type A
补偿电路元器件
开放式
开放式
铁氧体
铁氧体
铁氧体
铁氧体
7.0
7.3
5.5
6.7
7,8
8.0
5.7
6.7
5.5
5.2
5.5
3.0
LM1591 使用电流模式控制，补偿容易、快速瞬态响应。
它的平稳和快速响应是通过 COMP 脚实现。COMP 脚是
内部跨导误差放大器的输出，连接的串联阻容电路形成一
零电极组合，可调节控制系统的特性。
铁氧体 10.1 10.0 3.0
表 3 列出的是常用输出电压在不同输出电容和电感时
补偿电路中元器件的典型值，是在给定条件下快速瞬态响
应和控制平稳的最佳选择。
铁氧体
铁氧体
5.0
7.6
5.0
7.6
3.0
5.1
D75C
D104C
D10FL
闭磁式
闭磁式
开放式
铁氧体 10.0 10.0 4.3
铁氧体
9.7
1.5
4.0
Coilcraft
DO3308
DO3316
开放式
开放式
铁氧体
铁氧体
9.4
9.4
13.0 3.0
13.0 5.1
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4
LM1591
表 3—在典型输出电压/电容条件下，补偿元器件数值
（参见图 3 和图 4）
自举激励二极管
当 5V 固定电压输入或 5V 电压输出，建议接一个自举
VOUT
2.5V
3.3V
5V
12V
2.5V
3.3V
5V
C5
22µF 陶瓷
22µF 陶瓷
22µF 陶瓷
22µF 陶瓷
47µF 固态
47µF 固态
47µF 固态
R3
C3
无
无
无
无
无
无
无
无
C4
激励二极管以提高效率。二极管可以用廉价的 IN4148 或
BAT54。
3.9KΩ
5.1KΩ
7.5KΩ
18KΩ
8.2KΩ
10KΩ
16KΩ
36KΩ
4.7nF
3.9nF
2.7nF
1.2nF
2.2nF
2.2nF
1.5nF
1nF
5V
1
BS
10nF
LM1591
3
SW
12V
47µF 固态
560µF/6.3V 电解
30mΩ ESR
560µF/6.3V 电解
30mΩ ESR
470µF/10V 电解
30mΩ ESR
220µF/25V 电解
30mΩ ESR
2.5V
3.3V
5V
100KΩ 150nF
120KΩ 120nF
1pF
1pF
1pF
1pF
图2—外接自举激励二极管
这种二极管也用在要求高占空比（VOUT/VIN>65%），或
高输出电压（VOUT>12V）的应用。
150KΩ
180KΩ
82nF
33nF
12V
典型应用电路
C2
10nF
输入
6.5V to 32V
2
1
输出
IN
BS
7
8
3
关
开
EN
SW
2.5V
2A
LM1591
D1
5
悬空
REF
FB
GND
COMP
4
6
C4
4.7nF
陶瓷电容
图 3—2.5V, 2A 输出 / 配 22μF, 10V 陶瓷电容
C2
10nF
输入
6.5V to 32V
2
1
输出
3.3V
2A
IN
BS
7
8
3
5
关
开
EN
SW
LM1591
D1
17
悬空
REF
GND
FB
COMP
4
6
C4
2.2nF
聚合物固态电容
10
图 4—3.3V, 2A 输出 / 配 47μF, 6.3V聚合物固态电容
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5
LM1591
封装尺寸
(底部散热片)
(With or without Exposed Pad)
SOIC8 or SOIC8E
PIN 1 IDENT.
0.229(5.820)
0.244(6.200)
0.0075(0.191)
0.0098(0.249)
0.150(3.810)
0.157(4.000)
SEE DETAIL "A"
NOTE 2
0.011(0.280)
0.020(0.508)
x 45o
0.013(0.330)
0.020(0.508)
0.050(1.270)BSC
0.189(4.800)
0.197(5.004)
0o-8o
0.016(0.410)
0.050(1.270)
DETAIL "A"
0.049(1.250)
0.060(1.524)
0.053(1.350)
0.068(1.730)
SEATING PLANE
0.001(0.030)
0.004(0.101)
NOTE:
1) Control dimension is in inches. Dimension in bracket is millimeters.
2) Exposed Pad Option Only (N-Package) ; 2.55+/- 0.25mm
x 3.38 +/- 0.44mm.
Recommended Solder Board Area: 2.80mm x 3.82mm = 10.7mm2 (16.6mil2)
PDIP8
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6
相关型号：
LM1601-7EPD0A
AC-DC Regulated Power Supply Module, 1 Output, 50W, Hybrid, METAL, CASE M02, MODULE
BEL
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