TPS40170-EP 增强型产品 4.5 V 至 60 V 宽输入同步 PWM 降压控制器数据手册

TPS40170 是一款功能齐全的同步 PWM 降压控制器，可在 4.5 V 至 60 V 的输入电压范围内工作，并针对高功率密度、高可靠性 DC-DC 转换器应用进行了优化。该控制器通过输入电压前馈补偿实现电压模式控制，从而能够对输入电压变化做出即时响应。开关频率可在 100 kHz 至 600 kHz 范围内编程。

TPS40170具有一整套系统保护和监控功能，例如可编程 UVLO、通过感应低侧 FET 的可编程过流保护 （OCP）、通过感应高侧 FET 的可选短路保护 （SCP） 和热关断。ENABLE 引脚允许在低电流（典型值为 1μA）模式下关闭系统。该控制器支持预偏置输出，提供漏极开路 PGOOD 信号，并具有闭环软启动、输出电压跟踪和自适应死区时间控制。
*附件：4.5V 至 60V 宽输入同步 PWM 降压控制器，TPS40170-EP 数据表.pdf

TPS40170 提供精度在 1% 以内的精确输出电压调节。此外，该控制器还实现了一种新颖的双向同步方案，其中一个控制器充当主控制器，其他下游控制器充当从控制器，与主控制器同相或 180° 异相同步。从控制器可以在自由运行开关频率的 ±30% 范围内与外部时钟同步。

特性

• 4.5 V 至 60 V 的宽输入电压范围
• 600mV 基准电压，精度为 1%
• 可编程 UVLO 和迟滞
• 具有电压前馈的电压模式控制
• 可编程频率介于 100 kHz 和 600 kHz 之间
• 具有主/从选项的双向频率同步
• 低侧 FET 感应过流保护和高压侧 FET 感应
  短路保护，带集成热补偿
• 可编程闭环软启动
• 支持预偏置输出
• 165°C 时具有热关断功能，具有迟滞
• 电压跟踪
• 电源良好
• 具有 1μA 低电流关断功能的 ENABLE
• 8V 和 3.3V LDO 输出
• 集成自举二极管
• 20 引脚 3.5mm × 4.5mm QFN （RGY） 封装

参数

一、产品概述

• ‌产品名称‌：TPS40170-EP
• ‌类型‌：宽输入电压范围（4.5V至60V）同步PWM降压控制器
• ‌应用‌：国防、航空航天、医疗等高可靠性DC-DC转换器应用

二、主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：4.5V至60V
• ‌高精度参考电压‌：600mV，±1%准确度
• ‌可编程功能‌：
  • UVLO（欠压锁定）及滞回
  • 开关频率（100kHz至600kHz）
  • 双向频率同步（主/从模式）
• ‌保护特性‌：
  • 过流保护（OCP）
  • 短路保护（SCP）
  • 热关断保护
• ‌附加功能‌：
  • 预偏置输出支持
  • 开漏电源良好（PGOOD）信号
  • 闭环软启动
  • 输出电压跟踪
  • 自适应死区时间控制

三、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：20引脚3.5mm×4.5mm QFN（RGY）
• ‌工作温度范围‌：-55°C至125°C（军用级）

四、电气特性

• ‌关断电流‌：启用引脚电压低于100mV时，关断电流为1µA（典型值）
• ‌工作电流‌：启用引脚电压高于2V且开关频率为300kHz时，工作电流为4.5mA
• ‌参考电压‌：25°C时，参考电压为600mV，温度范围内为585mV至610mV
• ‌振荡器频率‌：RT引脚电阻决定，范围为100kHz至600kHz
• ‌软启动时间‌：通过SS引脚电容设置

五、功能描述

• ‌电压模式控制‌：具有输入电压前馈补偿，实现快速响应
• ‌双向同步‌：支持主/从模式，从控制器可与主控制器同相或180°反相同步
• ‌过流与短路保护‌：通过低侧FET感测实现过流保护，通过高侧FET感测实现短路保护
• ‌软启动与故障逻辑‌：内部软启动电路控制输出电压平滑上升，故障时实现快速重启
• ‌热关断‌：结温超过165°C时自动关断，具有滞回特性

六、应用信息

• ‌典型应用‌：包括POL模块、宽输入电压高功率密度DC-DC转换器等
• ‌设计步骤‌：选择开关频率、电感、输出电容、MOSFET开关等关键元件
• ‌布局指南‌：提供详细的PCB布局和元件放置建议，确保最佳性能

七、文档支持

• 提供详细的数据表、应用图、参考设计和布局指南
• 支持使用TI的WEBENCH® Power Designer工具进行定制化设计

八、社区资源

• 提供TI E2E在线社区链接，方便用户获取技术支持和社区资源

九、注意事项

• ‌静电放电（ESD）警告‌：处理集成电路时需采取适当的预防措施，避免ESD损坏
• ‌绝对最大额定值‌：超出绝对最大额定值使用可能导致永久损坏