ZHCSPN3A May   2023  – February 2024 TPS54KB20

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 引脚配置和功能
  6. 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. 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. 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. 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. 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

过压和欠压保护

该器件可监测经过电阻分压的反馈电压以检测过压和欠压事件。当输出被启用时,OVP 功能会启用。UVP 功能在软启动周期完成后启用。以下说明中给出的 OVP 和 UVP 阈值适用于 0.9V 基准器件,与 0.5V 基准器件略有不同。有关更多详细规格,请参阅节 5中的“电气特性”。

软启动完成后,当 FB 电压低于 VREF 电压的 80% 时,UVP 比较器触发,内部 UVP 延迟计数器开始计数。在 70µs UVP 延迟时间后,该器件进入断续或闭锁模式,具体取决于器件型号。TPS54KB22 和 TPS54KB23 经过 7 倍软启动周期的睡眠时间后进入断续模式并重新启动。TPS54KB20 和 TPS54KB21 会锁存高侧和低侧 MOSFET 驱动器。清除锁存故障的方法是复位 VIN 或重新切换 EN 引脚。

当输出被启用时,FB 电压必须上升到高于 92.5% PG 低电平到高电平阈值,以清除 UVP 比较器。如果 FB 电压在软启动周期结束前未超过 92.5% 阈值,器件会对欠压事件做出响应。

在 UVP 延迟时间内,如果 FB 电压高于 92.5% PG 低电平至高电平阈值,则欠压事件将被清除,并且计时器将复位为零。当输出电压再次低于 80% UVP 阈值时,70μs 计时器重新启动。

当 FB 电压高于 VREF 电压的 118% 时,OVP 比较器触发,同时电路锁存故障状况。高侧 MOSFET 会关断,而低侧 MOSFET 会导通,直到达到负电流限值 INOCL。在达到负电流限值时,低侧 MOSFET 将关断,高侧 MOSFET 将再次导通并保持适当的导通时间(由 VIN、VOUT 和 fSW 确定)。在输出电压下拉至低于 UVP 阈值电压之前,该器件一直采用此模式运行。然后,器件会响应上述欠压事件。对于长于 OVP 延迟但短于 PG 高电平到低电平延迟时间的短 OVP 事件,可触发 OVP 响应,同时 PG 保持高电平。在这种情况下,PG 引脚会在输出电压拉至 UVP 阈值以下后拉至低电平。

如果在输出启用之前存在过压情况(例如高预偏置输出),则器件会在软启动周期开始时按如上所述对过压事件进行响应。OVP 阈值与最终 VREF 电压相关,包括在软启动期间。器件会等待软启动周期完成,以便启用 UVP,然后,器件会进入断续或闭锁模式来响应由 OVP 响应导致的欠压事件,具体取决于器件型号。TPS54KB22 和 TPS54KB23 会进入断续模式,而 TPS54KB20 和 TPS54KB21 会进入闭锁模式。