TPS543320 4V 至 18V、3A 同步 SWIFT™ 降压转换器数据手册

TPS543320 是一款高效 18V、3A 同步降压转换器，采用内部补偿的固定频率高级电流模式控制。该器件能够在高达 2.2 MHz 的开关频率下运行时提供高效率。该器件采用小型 2.5mm × 3mm HotRod™ VQFN 封装，在高频下具有高效率，使其成为需要小解决方案尺寸的设计的最佳选择。固定频率控制器可在 500 kHz 至 2.2 MHz 范围内工作，并可以使用 SYNC 引脚与外部时钟同步。其他功能包括高精度电压基准、可选软启动时间、蒙通启动至预偏置输出、可选电流限制、通过 EN 引脚的可调 UVLO 以及全套故障保护。
*附件：tps543320.pdf

特性

• 固定频率、内部补偿的高级电流模式 （ACM） 控制
• 集成 25mΩ 和 13.9mΩ MOSFET
• 输入电压范围：4 V 至 18 V
• 输出电压范围：0.5 V 至 7 V
• 三个可选的 PWM 斜坡选项，以优化控制回路性能
• 五种可选开关频率：500 kHz、750 kHz、1 MHz、1.5 MHz 和 2.2 MHz
• 可同步至外部时钟
• 在整个温度范围内，电压基准精度为 0.5V、±0.5%
• 可选软启动时间：0.5 ms、1 ms、2 ms 和 4 ms
• 单调启动至预偏置输出
• 可选电流限制，支持 3A 和 2A作
• 启用，具有可调输入欠压锁定
• 电源正常输出监视器
• 输出过压、输出欠压、输入欠压、过流和过热保护
• 与 TPS543820 和 TPS543620 引脚对引脚兼容
• –40°C 至 150°C 工作结温
• 间距为 0.5mm 的 2.5mm × 3mm、14 引脚 VQFN-HR 封装

参数

方框图

1. 产品概述

1.1 主要特点

• ‌输入电压范围‌：4V至18V。
• ‌输出电压范围‌：0.5V至7V。
• ‌输出电流‌：3A（持续），2A（可选）。
• ‌控制模式‌：固定频率、内部补偿的高级电流模式（ACM）控制。
• ‌集成MOSFET‌：25mΩ和13.9mΩ。
• ‌开关频率‌：可选500kHz、750kHz、1MHz、1.5MHz和2.2MHz。
• ‌保护功能‌：过压、欠压、过流、过热保护。
• ‌封装‌：2.5mm x 3mm，14引脚VQFN-HR封装。

1.2 应用领域

• ‌无线基础设施‌
• ‌有线通信设备‌
• ‌光纤网络‌
• ‌测试和测量设备‌
• ‌医疗和保健设备‌

2. 功能描述

2.1 控制与调节

• ‌高级电流模式（ACM）控制‌：支持稳定的静态和瞬态操作，无需复杂的外部补偿设计。
• ‌内部斜坡生成‌：通过内部斜坡网络模拟电感电流信息，支持低ESR输出电容器。
• ‌软启动‌：可选软启动时间（0.5ms、1ms、2ms、4ms），减少启动时的浪涌电流。

2.2 保护机制

• ‌ 过压保护（OVP） ‌：防止输出电压过高。
• ‌ 欠压保护（UVLO） ‌：防止输入电压过低时的误操作，且UVLO阈值可调。
• ‌过流保护‌：包括正电感和负电感电流保护，防止过流损坏。
• ‌过热保护‌：结温超过165°C时自动关闭。

2.3 其他功能

• ‌电源良好（PGOOD）输出‌：指示输出电压是否在规定范围内。
• ‌可选电流限制‌：支持3A和2A操作。
• ‌同步功能‌：可同步至外部时钟。

3. 技术规格

3.1 绝对最大额定值

• ‌输入电压‌：VIN至GND为-0.3V至20V。
• ‌输出电压‌：VOUT至GND为-0.3V至VIN+0.3V。
• ‌结温‌：-55°C至+150°C。

3.2 推荐工作条件

• ‌输入电压‌：4V至18V。
• ‌输出电压‌：0.5V至7V。
• ‌输出电流‌：3A。
• ‌工作结温‌：-40°C至+150°C。

3.3 电气特性

• ‌静态电流‌：取决于工作模式和应用条件。
• ‌电压参考精度‌：0.5V，±0.5%。
• ‌开关频率精度‌：±10%。

4. 应用与实施

4.1 典型应用电路

• 提供了多个典型应用电路图，包括不同输入电压、输出电压和负载电流的配置。

4.2 设计步骤

• ‌选择开关频率‌：基于应用需求选择合适的开关频率，同时考虑最小导通时间和最小关断时间。
• ‌选择电感‌：根据纹波电流和负载电流要求计算电感值。
• ‌选择电容‌：输入和输出电容的选择需考虑纹波电压、瞬态响应和电容器的ESR。

4.3 布局指南

• 强调了关键元件（如输入/输出电容、电感、MOSFET）的布局和接地策略，以最小化寄生电感和电阻。

5. 设备与文档支持

5.1 设备支持

• ‌TI资源‌：提供应用报告、设计指南和WEBENCH® Power Designer支持。

5.2 文档支持

• 详细的数据手册和应用指南，包含设计示例和布局建议。

5.3 支持资源

• ‌TI E2E™支持论坛‌：提供快速、经验证的答案和设计帮助。

6. 包装与订购信息

6.1 封装选项

• ‌VQFN-HR封装‌：2.5mm x 3mm，14引脚。

6.2 订购信息

• 提供了部件编号和订购信息，包括不同的封装选项和温度等级。

7. 其他信息

7.1 静电放电警告

• 集成电路可能因静电放电而损坏，建议使用适当的预防措施。