TPS54495 4.5V 至 18V 输入、双通道 4A/2A 输出、同步降压转换器数据手册

TPS54495 是一款双通道自适应导通时间 D-CAP2™ 模式同步降压转换器。这 TPS54495使系统设计人员能够完成各种终端设备的电源总线套件 稳压器具有经济高效、低元件数量和低待机电流解决方案。主要的 TPS54495 的控制回路使用 D-CAP2™ 模式控制，可提供非常快速的瞬态 响应，无需外部补偿组件。自适应准时控制支持无缝 在较高负载条件下的 PWM 模式和轻负载下的 Eco 模式™作之间转换。 省油模式™允许 TPS54495 在较轻的负载条件下保持高效率。这 TPS54495 能够适应低等效串联电阻 （ESR） 输出电容器，例如 POSCAP 或 SP-CAP 以及超低 ESR 陶瓷电容器。该设备提供方便且 在 4.5V 至 18V 的输入电压下高效运行。

TPS54495 采用 4.4 mm × 5 mm 16 引脚 TSSOP （PWP） 封装 和 4 mm x 4 mm 16 引脚 VQFN （RSA），设计用于 –40°C 至 85°C。
*附件：tps54495.pdf

特性

• D-CAP2 控制模式
  • 快速瞬态响应
  • 无需外部元件即可进行环路
    补偿
  • 与陶瓷输出
    电容器兼容
• 宽输入电压范围：4.5 V 至 18 V
• 输出电压范围：0.76 V 至 7 V
• 针对低占空比应用优化的高效集成 FET
  • 90 mΩ（高侧）和 60 mΩ
    （低侧）
• 高初始参考精度
• 支持恒定的 4 A CH1 和 2 A CH2 负载
  电流
• 低侧 r DS（开） 无损电流感应
• 可调软启动
• 非灌电流预偏置软启动
• 700 kHz 开关频率
• 逐周期过流限制控制
• OCL/UVLO/TSD 保护
• 用于过载保护的打嗝定时器
• 具有集成
  Boost PMOS 开关的自适应栅极驱动器
• 由于热补偿r 导致的 OCP 常数 DS（开） 4000ppm/°C 时
• 16 引脚 HTSSOP、16 引脚 VQFN 封装
• 自动跳过 Eco 模式，可在轻负载下实现高效率

参数

方框图

1. 产品概述

‌TPS54495‌ 是一款4A/2A双通道同步降压（Buck）转换器，集成了FET，适用于低功率系统的负载点调节。该转换器采用D-CAP2™控制模式，具有快速瞬态响应，无需外部补偿元件，支持陶瓷输出电容器，适用于数字TV电源、网络家庭终端、数字机顶盒（STB）、DVD播放器/录像机、游戏机等广泛应用。

2. 主要特性

• ‌双通道同步降压转换器‌：集成4A和2A负载电流的FET。
• ‌D-CAP2™控制模式‌：提供快速瞬态响应，无需外部补偿。
• ‌宽输入电压范围‌：4.5V至18V。
• ‌宽输出电压范围‌：0.76V至7V。
• ‌高效率‌：优化低占空比应用。
• ‌700kHz开关频率‌：支持PWM模式和Eco-mode™操作。
• ‌软启动功能‌：可调软启动时间。
• ‌多种保护功能‌：过流限制、OCL/UVLO/TSD保护、打嗝定时器。

3. 功能描述

3.1 PWM操作

TPS54495的主控制环路是一个自适应导通时间脉冲宽度调制（PWM）控制器，结合D-CAP2™控制模式，实现伪固定频率和低外部元件配置，稳定支持低ESR和陶瓷输出电容器。

3.2 Auto-Skip Eco-mode™控制

在轻载条件下，TPS54495设计有Auto-Skip Eco-mode™功能，以提高效率。随着输出电流的减少，电感电流也减少，当其纹波谷值触及零电平（连续导电和不连续导电模式的边界）时，整流MOSFET关闭。随着负载电流的进一步减少，转换器进入不连续导电模式。

3.3 软启动和预偏置软启动

软启动时间可调。当ENx引脚变高时，8-μA电流开始给连接在SSx引脚和GND之间的电容器充电，从而在启动期间保持输出电压的平稳控制。TPS54495还包含一个独特电路，可防止在启动期间从预偏置输出中拉取电流。

3.4 电流检测和过流保护

过流保护通过逐周期谷值检测控制电路实现。开关电流通过测量SWx和PGNDx引脚之间的低侧FET开关电压来监测，该电压与FET的导通电阻成比例。为保护电源免受过流故障损坏，TPS54495还具有打嗝模式操作。

4. 应用与实现

4.1 设计指南

设计过程需要知道输入电压范围、输出电压和输出电流等应用参数。输出电压通过连接在输出节点和VFBx引脚之间的电阻分压器设置。输出滤波器采用LC电路，电感和电容的选择需确保双极位于高频零点以下，但足够接近以提供足够的相位裕量以实现稳定电路。

4.2 布局考虑

• 保持输入电流环路尽可能小，避免输入开关电流通过热焊盘。
• SW节点应尽可能小且短，以最小化寄生电容和电感，并最小化辐射发射。
• 将模拟和非切换组件远离切换组件。
• 从信号地到功率地进行单点连接。
• 不允许切换电流在器件下流动。
• 使VINx和PGNDx的布线图案尽可能宽。

5. 封装与订购信息

TPS54495提供HTSSOP（PWP）和QFN（RSA）两种封装选项，具有16个引脚。详细的封装和订购信息可参考数据手册中的“封装选项附录”部分。

6. 注意事项

• TI提供的技术和可靠性数据、设计资源等“按原样”提供，不附带任何形式的保证。
• 客户有责任选择适合的TI产品、设计、验证和测试其应用，并确保其应用符合适用的标准和其他要求。
• 在处理集成电路时，应遵循适当的预防措施以防止ESD损坏。