TPS40170 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，可实现对输入电压变化的即时响应。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，例如可编程欠压锁定 （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 1 μA）模式下进行系统关断。该控制器支持预偏置输出，提供开漏 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：tps40170.pdf

TPS40170 通过 1% 的保证精度提供精确的输出电压调节。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初级控制器，其他下游控制器作为次级控制器，与初级同步同相或 180° 异相。次级控制器可与自由运行开关频率的 ±30% 范围内的外部时钟同步。

新产品（LM5145 和 LM5146）具有降低 BOM 成本、提高效率和减小设计尺寸等众多特性。

特性

• 提供新的、类似的产品：
  • LM5145 具有宽输入电压和占空比范围的 75V 同步降压控制器
  • LM5146 具有宽占空比范围的 100V 同步降压直流/直流控制器
• 4.5 V 至 60 V 的宽输入电压范围
• 参考电压为 600 mV，精度为 1%
• 可编程 UVLO 和迟滞
• 带电压前馈的电压模式控制
• 100 kHz 至 600 kHz 之间的可编程频率
• 双向 - 频率同步，带主选项和辅助选项
• 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 时带滞回的热关断
• 电压跟踪
• 电源正常
• 具有 1μA 低电流关断的 ENABLE
• 8.0 V 和 3.3 V 的 LDO 输出
• 集成自举二极管
• 20 引脚 3.5 mm × 4.5 mm VQFN （RGY） 封装
• 使用 WEBENCH 工具创建自定义设计

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌产品名称‌：TPS40170
• ‌类型‌：同步PWM降压控制器
• ‌输入电压范围‌：4.5 V至60 V
• ‌应用‌：适用于POL模块、高功率密度DC-DC转换器等工业、网络和电信设备

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：支持4.5 V至60 V的宽输入电压
• ‌高精度参考电压‌：600 mV参考电压，精度1%
• ‌可编程功能‌：UVLO（欠压锁定）及滞回、频率可编程（100 kHz至600 kHz）、软启动可编程
• ‌保护功能‌：过流保护（OCP）、短路保护（SCP）、热关断
• ‌同步操作‌：支持双向同步，可作为主控制器或次级控制器
• ‌封装‌：20引脚3.5 mm × 4.5 mm VQFN（RGY）封装

3. 功能描述

• ‌电压模式控制‌：采用电压模式控制，具有输入电压前馈补偿，实现输入电压变化的即时响应
• ‌双向同步‌：支持主从同步，次级控制器可同步至主控制器或外部时钟
• ‌系统保护‌：包括可编程UVLO、OCP、SCP和热关断，确保系统稳定运行
• ‌预偏置输出支持‌：支持预偏置输出，防止启动时的负电感电流
• ‌电源良好信号‌：提供开漏PGOOD信号，指示输出电压是否在规定范围内

4. 电气特性

• ‌供电电流‌：操作电流（驱动器不切换）4.5 mA，关断电流2.5 μA（典型）
• ‌软启动时间‌：通过外部电容设置软启动时间
• ‌热关断‌：热关断温度165°C，具有滞回
• ‌输出电压跟踪‌：支持输出电压跟踪功能，实现多个电源模块的同步启动

5. 应用领域

• ‌典型应用‌：POL模块、高功率密度DC-DC转换器、工业设备、网络设备、电信设备
• ‌优势‌：高效率、高可靠性、宽输入电压范围、丰富的保护功能

6. 设计指南

• ‌设计步骤‌：包括选择电感、输出电容、输入电容、MOSFET开关、定时电阻等关键元件
• ‌布局考虑‌：强调关键信号（如RT、SS、FB、COMP）的布局和走线，以最小化噪声和寄生电感
• ‌仿真工具‌：推荐使用TI的WEBENCH®工具进行自定义设计和仿真

7. 封装与订购信息

• ‌封装类型‌：20引脚3.5 mm × 4.5 mm VQFN（RGY）封装
• ‌订购信息‌：提供RoHS和Green封装选项，多种数量包装选择