TPS40056 带跟踪的宽输入电压 （10V-40V） 同步降压 DC/DC 控制器数据手册

TPS40056 是高电压、宽输入、同步、降压转换器系列的一部分。TPS40056 具有各种用户可编程功能，包括软启动、工作频率、高压侧电流限制和环路补偿，提供设计灵活性。TPS40056 也可与外部电源同步。它集成了用于外部 N 沟道高侧和同步整流器 （SR） MOSFET 的 MOSFET 栅极驱动器。栅极驱动逻辑包含防交叉传导电路，以防止高侧和同步整流器同时导通。外部可编程短路保护提供逐脉冲电流限制，以及利用内部故障计数器的打嗝模式作，以实现较长时间的过载。
*附件：tps40056 宽输入同步降压控制器数据表.pdf

特性

• 工作输入电压 10 V 至 40 V
• 输出电压跟踪外部基准
• 高达 100 kHz 至 1 MHz 的可编程固定频率电压模式控制器
• 用于高侧和同步 N 沟道 MOSFET 的内部栅极驱动输出
• 外部可同步
• 可编程短路保护
• 热关断
• 16 引脚 PowerPAD™ 封装 （JC （英语） = 2°C/W）
• 可编程闭环软启动
• 应用
  • DDR 跟踪稳压器
  • 功率模块
  • 联网设备
  • 工业服务器

参数

1. 产品概述

• ‌产品名称‌：TPS40056
• ‌类型‌：宽输入同步降压控制器
• ‌特点‌：高电压、宽输入范围、同步整流、可编程功能（如软启动、工作频率、高侧电流限制、环路补偿）

2. 主要特性

• ‌输入电压范围‌：10V至40V
• ‌输出电压‌：可跟踪外部参考电压
• ‌工作频率‌：可编程，最高可达1MHz
• ‌控制模式‌：电压模式
• ‌保护功能‌：可编程短路保护、热关断
• ‌封装‌：16引脚PowerPAD封装（θJC = 2°C/W）

3. 功能描述

• ‌同步整流‌：集成MOSFET门驱动，适用于外部N通道高侧和同步整流MOSFET。
• ‌可编程功能‌：包括软启动、工作频率、高侧电流限制和环路补偿。
• ‌外部同步‌：可同步至外部供应。
• ‌短路保护‌：提供脉冲逐脉冲电流限制和打嗝模式操作。

4. 应用领域

• ‌DDR跟踪调节器‌
• ‌电源模块‌
• ‌网络设备‌
• ‌工业服务器‌

5. 电气特性

• ‌静态电流‌：在输出驱动器不切换时，典型值为1.5mA至3.0mA。
• ‌软启动‌：软启动源电流典型值为2.35μA，软启动时间可通过外部电容编程。
• ‌电流限制‌：电流限制沉电流典型值为8μA至12μA。
• ‌输出驱动‌：高侧和低侧驱动器的上升和下降时间均详细列出。

6. 引脚功能

• 详细列出了每个引脚的名称、编号、输入/输出描述及其功能。

7. 设计指南

• ‌电感选择‌：提供了电感值计算公式，以确保转换器在特定负载下不进入不连续模式。
• ‌输出电容计算‌：详细说明了如何根据输出纹波电压要求和负载瞬态响应计算输出电容。
• ‌软启动和电流限制编程‌：提供了软启动时间和电流限制电阻的计算公式。
• ‌环路补偿‌：建议使用III型补偿网络，并给出了详细的补偿元件计算公式。

8. 布局考虑

• ‌热管理‌：强调了PowerPAD封装在热管理中的重要性，并提供了布局建议。
• ‌接地‌：提供了信号地和功率地的分离建议，以减少噪声。
• ‌组件放置‌：建议旁路电容尽可能靠近其相应的电源和地引脚，敏感电路远离高dv/dt节点。

9. 设计示例

• 提供了一个详细的设计示例，包括输入电压、输出电压、输出电流、输出纹波、负载响应、工作温度和开关频率等参数的计算。
• 还包括了电感值、输出电容、软启动电容、电流限制电阻和环路补偿元件的选择和计算。