ZHCSPN3A May   2023  – February 2024 TPS54KB20

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1 绝对最大额定值
    2. 5.2 ESD 等级
    3. 5.3 建议运行条件
    4. 5.4 热性能信息
    5. 5.5 电气特性
    6. 5.6 典型特性
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  内部 VCC LDO 以及在 VCC 引脚上使用外部辅助电源
      2. 6.3.2  使能
      3. 6.3.3  可调软启动
      4. 6.3.4  电源正常
      5. 6.3.5  输出电压设置
      6. 6.3.6  遥感
      7. 6.3.7  D-CAP4 控制
      8. 6.3.8  多功能选择 (MSEL) 引脚
      9. 6.3.9  低侧 MOSFET 过零
      10. 6.3.10 电流检测和正过流保护
      11. 6.3.11 低侧 MOSFET 负电流限值
      12. 6.3.12 过压和欠压保护
      13. 6.3.13 输出电压放电
      14. 6.3.14 UVLO 保护
      15. 6.3.15 热关断保护
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 自动跳跃 Eco-mode 轻负载运行
      2. 6.4.2 强制连续导通模式
      3. 6.4.3 通过单根总线为该器件供电
      4. 6.4.4 通过分离轨配置为该器件供电
  8. 7 应用和实施
    1. 7.1 应用信息
    2. 7.2 典型应用
      1. 7.2.1 设计要求
      2. 7.2.2 详细设计过程
        1. 7.2.2.1  输出电压设定点
        2. 7.2.2.2  选择开关频率和工作模式
        3. 7.2.2.3  选择电感器
        4. 7.2.2.4  设置电流限值 (ILIM)
        5. 7.2.2.5  选择输出电容器
        6. 7.2.2.6  RAMP 选择
        7. 7.2.2.7  选择输入电容器 (CIN)
        8. 7.2.2.8  软启动电容器（SS 引脚）
        9. 7.2.2.9  EN 引脚电阻分压器
        10. 7.2.2.10 VCC 旁路电容器
        11. 7.2.2.11 自举电容器
        12. 7.2.2.12 RC 缓冲器
        13. 7.2.2.13 PG 上拉电阻器
      3. 7.2.3 应用曲线
    3. 7.3 电源相关建议
    4. 7.4 布局
      1. 7.4.1 布局指南
      2. 7.4.2 布局示例
  9. 8 器件和文档支持
    1. 8.1 文档支持
      1. 8.1.1 相关文档
    2. 8.2 接收文档更新通知
    3. 8.3 支持资源
    4. 8.4 商标
    5. 8.5 静电放电警告
    6. 8.6 术语表
  10. 9 修订历史记录
  11. 10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

7.2.2.2 选择开关频率和工作模式

开关频率和工作模式由 MSEL 引脚上的电阻进行配置。从三个开关频率中选择一个：800kHz、1.1MHz 或 1.4MHz。请参阅表 6-4，了解开关频率、工作模式、斜坡和 RMSEL 之间的关系。

开关频率的选择是在更高效率和更小系统设计尺寸之间进行权衡的结果。较低的开关频率可实现较高的总体效率，但外部元件相对较大。较高的开关频率会导致额外的开关损耗，从而影响效率和热性能。对于此设计，将开关频率设置为 800kHz，并将轻负载运行模式设置为跳跃模式 (DCM)。

选择降压转换器的开关频率时，必须考虑最短导通时间和最短关断时间。方程式 9 可计算受最短导通时间限制前的最大 fSW。当达到具有 D-CAP4 控制功能的转换器的最短导通时间限制时，实际开关频率将改变以保持输出电压稳定。此计算忽略转换器中的电阻压降以提供最坏情况下的估算值。

方程式 9. f S W m a x = V O U T V I N m a x × 1 t O N _ M I N = 3.3   V 16   V × 1 30   n s = 6875   k H z
方程式 10 可计算受最短关断时间限制前的最大 fSW。当达到具有 D-CAP4 控制功能的转换器的最短关断时间限制时，工作占空比将达到最大值，而输出电压将开始随输入电压下降。该公式需要用到电感器的直流电阻 RDCR（在以下步骤中选择），在该初步计算中假定电阻为 2.2mΩ。如果在受最短关断时间限制的最大 fSW 附近工作，则在使用方程式 10 时必须考虑电阻随温度的变化。所选的 800kHz fSW 低于两个计算得出的最大值。
方程式 10. f S W m a x = V I N m i n - V O U T - I O U T m a x × R D C R + R D S O N _ H S t O F F _ M I N m a x × V I N m i n - I O U T m a x × R D S O N _ H S - R D S O N _ L S
方程式 11. f S W m a x = 4.5   V - 3.3   V - 25   A × 2.2   m Ω + 5.8   m Ω 150   n s × 4.5   V - 25   A × 5.8   m Ω - 2.3   m Ω = 1510   k H z