TPS5430DDAR高输出电流PWM转换器

描述

TPS543x是一款高输出电流PWM转换器，集成了低电阻，高端N沟道MOSFET。具有列出功能的基板上包含一个高性能电压误差放大器，可在瞬态条件下提供严格的电压调节精度;一个欠压锁定电路，用于防止启动直到输入电压达到5.5 V;内部设置的慢启动电路，用于限制浪涌电流;和电压前馈电路，以改善瞬态响应。使用ENA引脚，关断电源电流通常降至18μA。其他功能包括高电平有效，过流限制，过压保护和热关断。为降低设计复杂性和外部元件数量，TPS543x反馈环路在内部得到补偿。 TPS5431适用于高达23 V的电源轨.TPS5430可调节各种电源，包括24 V总线。

品牌：TI

型号；TPS5430DDAR

封装：SOP8

包装：2500

年份：18+

瑞利诚科技（深圳）有限公司

联系人：何小姐

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qq：3007215867

TPS543x器件采用耐热增强型，易于使用的8引脚SOIC PowerPAD™封装。 TI提供评估模块和Designer软件工具，有助于快速实现高性能电源设计，以满足激进的设备开发周期。

特性

宽输入电压范围：

TPS5430：5.5 V至36 V.

TPS5431：5.5 V至23 V

高达3A连续（4A峰值）输出电流

110mΩ集成MOSFET开关实现高达95％的高效率

宽输出电压范围：可调低至1.22 V，初始精度为1.5％

内部补偿最大限度地减少外部零件数量

固定500 kHz开关频率，适用于小滤波器尺寸

通过输入电压前馈改善线路调节和瞬态响应

系统受过流限制，过压保护和热关断保护

-40°C至125°C工作结温范围

采用小型耐热增强型8引脚SO PowerPAD™封装

使用TPS5430使用WEBENCH®PowerDesigner创建自定义设计

7.1概述

TPS543x是一款3A降压（降压）稳压器，集成了高端n沟道MOSFET。该

TPS5431适用于高达23 V的电源轨和高达36 V的TPS5430

采用电压前馈实现恒频电压模式控制，以改善线路调节和控制

线路瞬态响应。内部补偿降低了设计复杂性和外部元件数量。

集成的110mΩ高端MOSFET支持高效率的电源设计

负载连续电流3-A。提供集成高端MOSFET的栅极驱动偏置电压

通过从BOOT连接到PH引脚的自举电容器。 TPS543x减少了外部元件

通过集成自举充电二极管来计数。

TPS543x的默认输入启动电压典型值为5.3 V. ENA引脚可用于禁用

TPS543x将电源电流降至18μA。内部上拉电流源可以在工作时进行操作

ENA引脚悬空。 TPS543x包含一个内部慢启动电路，可在启动期间减慢输出上升时间

最多可降低冲击电流和输出电压过冲。最小输出电压为内部1.221-V

反馈参考。过压保护（OVP）可最大限度地降低输出过压瞬变

比较。当OVP比较器被激活时，高端MOSFET关闭并保持关闭直到

输出电压小于所需输出电压的112.5％。

内部逐周期过流保护限制了集成高端MOSFET中的峰值电流。对于

连续过流故障条件TPS543x将进入打嗝模式过流限制。热

保护可防止设备过热

7.3功能描述

7.3.1振荡器频率

内部自激振荡器将PWM开关频率设置为500 kHz。 500 kHz开关

对于相同的输出纹波要求，频率允许较小的输出电感，从而产生较小的输出

电感器。

7.3.2电压参考

电压参考系统通过缩放温度输出产生精确参考信号

稳定的带隙电路。带隙和缩放电路在生产测试期间被修整为输出

室温下为1.221 V.

7.3.3启用（ENA）和内部慢启动

ENA引脚提供稳压器的电气开/关控制。一旦ENA引脚电压超过阈值

电压，稳压器开始工作，内部慢启动开始斜坡上升。如果拉出ENA引脚电压

低于阈值电压，稳压器停止开关，内部慢启动复位。连接引脚

接地或任何低于0.5 V的电压将禁用稳压器并激活关断模式。该

关断模式下TPS543x的静态电流通常为18μA。

ENA引脚具有内部上拉电流源，允许用户浮动ENA引脚。如果申请

需要控制ENA引脚，使用漏极开路或集电极开路输出逻辑与引脚连接。要限制

启动浪涌电流，内部慢启动电路用于将参考电压从0 V升高到其

最终值，线性。内部慢启动时间通常为8 ms。

7.3.4欠压锁定（UVLO）

TPS543x内置一个欠压锁定电路，可在VIN（输入端）保持器件禁用

电压）低于UVLO启动电压阈值。在上电期间，内部电路保持不活动状态

内部慢启动接地，直到VIN超过UVLO启动阈值电压。一旦UVLO启动

达到阈值电压，释放内部慢启动并开始启动器件。该设备运行

直到VIN低于UVLO停止阈值电压。 UVLO比较器中的典型迟滞为330 mV。

7.3.5升压电容（BOOT）

在BOOT引脚和PH引脚之间连接一个0.01μF低ESR陶瓷电容。这个电容提供了

高端MOSFET的栅极驱动电压。建议使用X7R或X5R级电介质，因为它们很稳定

温度值。

功能描述（续）

7.3.8脉冲宽度调制（PWM）控制

调节器采用固定频率脉冲宽度调制器（PWM）控制方法。首先，反馈

通过高增益误差放大器将电压（VSENSE引脚电压）与恒压参考电压进行比较

补偿网络产生误差电压。然后，将误差电压与斜坡电压进行比较

PWM比较器。以这种方式，误差电压幅度被转换为作为占空比的脉冲宽度。

最后，PWM输出馈入栅极驱动电路，以控制高端MOSFET的导通时间。

7.3.9过流限制

通过检测高端MOSFET上的漏极 - 源极电压来实现过流限制。该

然后将漏极到源极电压与表示过流阈值极限的电压电平进行比较。如果

漏极 - 源极电压超过过流阈值限制，过流指示器设置为真。系统

将忽略每个周期开始时前沿消隐时间的过流指示，以避免任何情况

开启噪音故障。

一旦过流指示器设置为真，则触发过流限制。高端MOSFET关闭

传播延迟后的剩余周期。过流限制模式称为逐周期电流

限制。

有时在严重过载情况下（如短路），仍可能发生过电流失控

当使用逐周期电流限制时。使用第二电流限制模式，即打嗝模式

过流限制。在打嗝模式过流限制期间，电压基准接地且高侧

MOSFET在打嗝时关闭。打嗝持续时间结束后，调节器重新启动

控制慢启动电路。

7.3.10过压保护

TPS543x具有过压保护（OVP）电路，可最大限度地减少恢复时的电压过冲

输出故障情况。 OVP电路包括一个过压比较器，用于比较VSENSE引脚电压

阈值为112.5％x VREF。一旦VSENSE引脚电压高于阈值，则为高端

MOSFET将被强制关闭。当VSENSE引脚电压下降到低于阈值时，高端

MOSFET将再次启用。

7.3.11热关断

TPS543x通过内部热关断电路保护自身不会过热。如果结

温度超过热关断跳变点，电压基准接地和高端

MOSFET关闭。当结点自动在慢启动电路的控制下重新启动

温度比热关断跳闸点低14°C。

7.4设备功能模式

7.4.1最小输入电压附近的操作

建议TPS543x在输入电压高于5.5 V的情况下工作。典型的VIN UVLO阈值为

5.3 V和器件可在低至UVLO电压的输入电压下工作。输入电压低于实际值

UVLO电压设备不会切换。如果EN浮动或外部上拉至大于1.3 V，则何时

V（VIN）超过UVLO阈值，TPS543x将变为活动状态。启用切换和慢启动

序列被启动。 TPS543x开始将内部参考电压从0 V线性升至最终值

内部慢启动时间段内的值。

7.4.2使用ENA控制的操作

使能启动阈值电压最大为1.3 V. ENA保持在0.5 V以下的最小停止阈值电压

TPS543x被禁用，即使VIN高于其UVLO阈值，也禁止开关。静止不动

在这种状态下电流减小。如果ENA电压增加到高于最大启动阈值，而V（VIN）是

在UVLO阈值之上，设备变为活动状态。启用切换，慢启动序列为

启动。 TPS543x开始将内部参考电压从0 V线性上升到最终值

内部慢启动时间段。