TPS54418 2.95V 至 6V 输入、4A 同步降压型 SWIFT™ 转换器数据手册

TPS54418 器件是一款功能齐全的 6V、4A、同步降压电流模式转换器，具有两个集成 MOSFET。

TPS54418 器件通过集成 MOSFET 实现小型设计，实现电流模式控制以减少外部元件数量，通过实现高达 2MHz 的开关频率来减小电感器尺寸，并通过 3mm x 3mm 的小型热增强型 QFN 封装最大限度地减少器件占用空间。
*附件：tps54418.pdf

TPS54418 器件通过精确的 ±1% 电压基准 （V 裁判 ） 的 S S T

通过集成的 30mΩ MOSFET 和 350μA 的典型电源电流，效率最大化。使用 EN 引脚，进入关断模式，关断电源电流降至 2 μA。

欠压锁定在内部设置为 2.6 V，但可以通过在使能引脚上使用电阻网络对阈值进行编程来提高。输出电压启动斜坡由软启动引脚控制。漏极开路电源就绪信号指示输出在其标称电压的 93% 至 107% 范围内。频率折返和热关断功能可在过流情况下保护器件。

特性

• 两个 30mΩ（典型值）MOSFET，可在 4A 负载下实现高效率
• 开关频率：200 kHz 至 2 MHz
• 温度基准电压：0.8 V ± 1%
• 与 External Clock 同步
• 可调软启动 / 排序
• UV 和 OV 电源就绪输出
• 低工作和关断静态电流
• 安全启动至预偏置输出
• 逐周期电流限制、热和频率折返保护
• 工作结温范围：–40°C 至 150°C
• 耐热增强型 3 mm × 3 mm 16 引脚 WQFN 封装

参数

方框图

一、产品概述

TPS54418是一款高性能、高效率的同步降压（Buck）DC/DC转换器，专为低电压、高密度电源系统设计。该设备集成了两个30mΩ的MOSFET，支持高达4A的输出电流，并具有宽输入电压范围和高开关频率。

二、主要特性

• ‌集成MOSFET‌：两个30mΩ（典型值）的MOSFET，提供高转换效率。
• ‌宽输入电压范围‌：支持2.95V至6V的输入电压。
• ‌高输出电流‌：最大输出电流可达4A。
• ‌高开关频率‌：支持200kHz至2MHz的开关频率，允许使用小型电感和电容。
• ‌精确电压参考‌：0.8V±1%的精确电压参考，确保输出电压稳定。
• ‌多种保护功能‌：包括过压保护、欠压锁定、热关断和过流保护。
• ‌软启动/序列功能‌：可调软启动时间，支持电源排序功能。
• ‌小尺寸封装‌：采用3mm×3mm的16引脚WQFN封装，节省板上空间。

三、应用领域

• 低电压、高密度电源系统
• 高性能DSP、FPGA、ASIC和微处理器的点载调节
• 宽带、网络和光通信基础设施

四、电气特性

• ‌转换效率‌：高效率设计，最大化电池寿命。
• ‌低静态电流‌：在关机模式下，静态电流降至2μA。
• ‌可调软启动‌：通过外部电容设置输出电压启动斜坡时间。
• ‌电源良好输出‌：开漏输出，指示输出电压是否在正常范围内。
• ‌同步时钟功能‌：可同步至外部时钟信号，便于多相并联应用。

五、功能描述

• ‌固定频率PWM控制‌：采用固定频率峰值电流模式控制，简化外部频率补偿设计。
• ‌斜率补偿‌：防止占空比增加时的次谐波振荡。
• ‌引导电压（Boot）和低压差操作‌：集成引导调节器，支持100%占空比操作。
• ‌误差放大器‌：具有高精度的跨导误差放大器，提高电压调节精度。
• ‌电压参考‌：温度稳定的带隙电路产生精确的电压参考。
• ‌输出电压调整‌：通过外部电阻分压器设置输出电压。
• ‌使能和欠压锁定调整‌：通过EN引脚调整输入欠压锁定阈值，支持灵活的电源管理。

六、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：16引脚WQFN封装。
• ‌尺寸‌：3mm×3mm。

七、设计指南

• ‌选择开关频率‌：根据应用需求选择合适的开关频率，以平衡效率和尺寸。
• ‌输出电感选择‌：根据输出电流和期望的纹波电流选择合适的电感值。
• ‌输出电容选择‌：基于期望的输出纹波和瞬态响应选择合适的电容值。
• ‌输入电容选择‌：推荐使用高质量的陶瓷电容，以减少AC应力。
• ‌软启动电容选择‌：根据所需的软启动时间选择合适的电容值。
• ‌布局考虑‌：强调了关键组件的布局、接地处理和热管理等方面的考虑。

八、文档支持

• 提供WEBENCH Power Designer链接，帮助用户快速设计和定制电源解决方案。
• 提供相关的技术文档和应用笔记，支持用户的设计工作。