ZHCSCN6C JANUARY   2014  – October 2018 TPS40425

PRODUCTION DATA.  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
    1.     Device Images
      1. 3.1 简化的应用示意图（双路输出）
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 引脚配置和功能
    1.     引脚功能
  6. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 处理额定值
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 典型特性
  7. 7 详细 说明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 功能框图
    3. 7.3 特性 说明
      1. 7.3.1  异步脉冲注入 (API)
      2. 7.3.2  自适应电压调节 (AVS)
      3. 7.3.3  开关频率和同步
      4. 7.3.4  电压基准
      5. 7.3.5  输出电压和遥感放大器
      6. 7.3.6  电流检测和温度检测模式
        1. 7.3.6.1 非智能功率操作
        2. 7.3.6.2 智能功率操作。
      7. 7.3.7  电流检测
      8. 7.3.8  温度感应
      9. 7.3.9  电流共享
      10. 7.3.10 线性稳压器
      11. 7.3.11 TPS40425 器件与功率级之间的电源序列
      12. 7.3.12 PWM 信号
        1. 7.3.12.1 软启动操作期间的 PWM 行为
      13. 7.3.13 启动和关闭
      14. 7.3.14 预偏置输出启动
      15. 7.3.15 PGOOD 指示
      16. 7.3.16 过流保护
      17. 7.3.17 过压/欠压保护
      18. 7.3.18 过热故障保护
      19. 7.3.19 输入欠压锁定 (UVLO)
      20. 7.3.20 故障通信
      21. 7.3.21 故障保护摘要
    4. 7.4 器件功能模式
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 多相 应用
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 PMBus 一般 说明
      2. 7.6.2 PMBus 功能
        1. 7.6.2.1 PMBus 地址
        2. 7.6.2.2 PMBus 连接
        3. 7.6.2.3 PMBus 数据格式
        4. 7.6.2.4 PMBus 输出电压调节
          1. 7.6.2.4.1 无裕量电压
          2. 7.6.2.4.2 裕量高电压状态
          3. 7.6.2.4.3 裕量低状态
      3. 7.6.3 读取输出电流
      4. 7.6.4 软启动时间
      5. 7.6.5 导通/关断延迟和定序
    7. 7.7 支持的 PMBus 命令
      1. 7.7.1  PAGE (00h)
      2. 7.7.2  OPERATION (01h)
      3. 7.7.3  ON_OFF_CONFIG (02h)
      4. 7.7.4  CLEAR_FAULTS (03h)
      5. 7.7.5  WRITE_PROTECT (10h)
      6. 7.7.6  STORE_USER_ALL (15h)
      7. 7.7.7  RESTORE_USER_ALL (16h)
      8. 7.7.8  CAPABILITY (19h)
      9. 7.7.9  VOUT_MODE (20h)
      10. 7.7.10 VIN_ON (35h)
      11. 7.7.11 VIN_OFF (36h)
      12. 7.7.12 IOUT_CAL_GAIN (38h)
      13. 7.7.13 IOUT_CAL_OFFSET (39h)
      14. 7.7.14 IOUT_OC_FAULT_LIMIT (46h)
      15. 7.7.15 IOUT_OC_FAULT_RESPONSE (47h)
      16. 7.7.16 IOUT_OC_WARN_LIMIT (4Ah)
      17. 7.7.17 OT_FAULT_LIMIT (4Fh)
      18. 7.7.18 OT_WARN_LIMIT (51h)
      19. 7.7.19 TON_RISE (61h)
      20. 7.7.20 STATUS_BYTE (78h)
      21. 7.7.21 STATUS_WORD (79h)
      22. 7.7.22 STATUS_VOUT (7Ah)
      23. 7.7.23 STATUS_IOUT (7Bh)
      24. 7.7.24 STATUS_TEMPERATURE (7Dh)
      25. 7.7.25 STATUS_CML (7Eh)
      26. 7.7.26 STATUS_MFR_SPECIFIC (80h)
      27. 7.7.27 READ_VOUT (8Bh)
      28. 7.7.28 READ_IOUT (8Ch)
      29. 7.7.29 READ_TEMPERATURE_2 (8Eh)
      30. 7.7.30 PMBus_REVISION (98h)
      31. 7.7.31 MFR_SPECIFIC_00 (D0h)
      32. 7.7.32 MFR_SPECIFIC_04 (VREF_TRIM) (D4h)
      33. 7.7.33 MFR_SPECIFIC_05 (STEP_VREF_MARGIN_HIGH) (D5h)
      34. 7.7.34 MFR_SPECIFIC_06 (STEP_VREF_MARGIN_LOW) (D6h)
      35. 7.7.35 MFR_SPECIFIC_07 (PCT_VOUT_FAULT_PG_LIMIT) (D7h)
      36. 7.7.36 MFR_SPECIFIC_08 (SEQUENCE_TON_TOFF_DELAY) (D8h)
      37. 7.7.37 MFR_SPECIFIC_16 (COMM_EEPROM_SPARE) (E0h)
      38. 7.7.38 MFR_SPECIFIC_21 (OPTIONS) (E5h)
      39. 7.7.39 MFR_SPECIFIC_22 (PWM_OSC_SELECT) (E6h)
      40. 7.7.40 MFR_SPECIFIC_23 (MASK SMBALERT) (E7h)
      41. 7.7.41 MFR_SPECIFIC_25 (AVS_CONFIG) (E9h)
      42. 7.7.42 MFR_SPECIFIC_26 (AVS_ADDRESS) (EAh)
      43. 7.7.43 MFR_SPECIFIC_27 (AVS_DAC_DEFAULT) (EBh)
      44. 7.7.44 MFR_SPECIFIC_28 (AVS_CLAMP_HI) (ECh)
      45. 7.7.45 MFR_SPECIFIC_29 (AVS_CLAMP_LO) (EDh)
      46. 7.7.46 MFR_SPECIFIC_30 (TEMP_OFFSET) (EEh)
      47. 7.7.47 MFR_SPECIFIC_32 (API_OPTIONS) (F0h)
      48. 7.7.48 MFR_SPECIFIC_44 (DEVICE_CODE) (FCh)
  8. 8 应用 和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 双路输出应用
      2. 8.2.2 设计要求
      3. 8.2.3 设计流程
        1. 8.2.3.1  开关频率选择
        2. 8.2.3.2  电感选择
        3. 8.2.3.3  输出电容器选择
          1. 8.2.3.3.1 负载瞬态期间的输出电压偏差
          2. 8.2.3.3.2 输出电压纹波
        4. 8.2.3.4  输入电容器选择
        5. 8.2.3.5  VDD、BP5、BP3 旁路电容器
        6. 8.2.3.6  R-C 缓冲器
        7. 8.2.3.7  电压和温度传感器
        8. 8.2.3.8  TPS40425 器件与功率级之间的电源序列
        9. 8.2.3.9  输出电压设置和频率补偿选择
        10. 8.2.3.10 关键 PMBus 参数选择
          1. 8.2.3.10.1 MFR_SPECIFIC_21 (OPTIONS)
            1. 8.2.3.10.1.1 IOUT_CAL_GAIN
            2. 8.2.3.10.1.2 启用和 UVLO
            3. 8.2.3.10.1.3 软启动时间
            4. 8.2.3.10.1.4 过流阈值和响应
      4. 8.2.4 应用曲线
  9. 9 电源相关建议
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
      1. 10.1.1 TPS40425 器件的布局指南
      2. 10.1.2 功率级器件布局指南
    2. 10.2 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 器件支持
      1. 11.1.1 开发支持
        1. 11.1.1.1 德州仪器 (TI) Fusion Digital Power Designer
        2. 11.1.1.2 TPS40k 环路补偿工具
    2. 11.2 商标
    3. 11.3 静电放电警告
    4. 11.4 术语表
  12. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

8.2.3.4 输入电容器选择

功率级输入去耦电容（VIN 和 PGND 端子处的有效电容）必须足以提供高侧 MOSFET 导通时所需的高开关电流，同时结果提供最小的输入电压纹波。该有效电容包括所有直流偏置产生的影响。输入电容器的额定电压必须大于具有降额的最大输入电压。电容器的纹波电流额定值必须还大于满负载期间器件的最大输入电流纹波。可以使用Equation 21 来估算输入 rms 电流。

Equation 21. TPS40425 q_de_iinrms_slusbv0.gif

Equation 22 和Equation 23 显示了给定输入电压纹波规格 VIN（纹波）的最小输入电容和 ESR 值。输入纹波包含电容部分 VRIPPLE(cap) 和电阻部分 VRIPPLE(esr)。

Equation 22. TPS40425 q_de_cinmin_slusbv0.gif
Equation 23. TPS40425 q_de_esrcinmax_slusbv0.gif

陶瓷电容值随温度和针对其施加的直流偏置的不同而显著变化。通过选择具有温度稳定性的电介质材料，可以最大程度地降低温度导致的电容变化。电源稳压器的电容通常选用 X5R 和 X7R 陶瓷介电材料，原因是其电容体积比较高并具有极强温度稳定性。

选择输出电容器时还必须考虑直流偏置。该设计要求使用额定电压至少为 25V 的陶瓷电容，以支持最高输入电压。对于该设计，允许 VRIPPLE(cap) 具有 0.1V 的输入纹波，VRIPPLE(esr) 具有 0.2V 的输入纹波。使用Equation 22 和Equation 23，可计算出该设计的最小输入电容为 42.8µF，最大 ESR 为 7.3mΩ。对于该设计示例，为功率级选择了 5 个 22μF、25V 陶瓷电容器和两个额外的 100μF、25V 低 ESR 电解电容器（并联），具有足够的余量。

建议将高频输入电压旁路电容器放置在靠近功率级的位置，以帮助减少振铃。有关输入电容器的更多应用信息，请参阅功率级器件的产品说明书。