ZHCSQW6B November   2024  – March 2025 TPS54338 , TPS54438 , TPS54538

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  固定频率峰值电流模式
      2. 6.3.2  模式选择
      3. 6.3.3  电压基准
      4. 6.3.4  输出电压设置
      5. 6.3.5  开关频率选择/同步
      6. 6.3.6  相移
      7. 6.3.7  启用并调节欠压锁定
      8. 6.3.8  外部软启动和预偏置软启动
      9. 6.3.9  电源正常
      10. 6.3.10 最短导通时间、最短关断时间和频率折返
      11. 6.3.11 展频频谱
      12. 6.3.12 过压保护
      13. 6.3.13 过流和欠压保护
      14. 6.3.14 热关断
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 模式概述
      2. 6.4.2 重负载运行
      3. 6.4.3 脉冲频率调制
      4. 6.4.4 强制连续导通调制
      5. 6.4.5 压降运行
      6. 6.4.6 最短导通时间运行
      7. 6.4.7 关断模式
  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 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
        2. 7.2.2.2 输出电压电阻器选型
        3. 7.2.2.3 选择开关频率
        4. 7.2.2.4 软启动电容器选型
        5. 7.2.2.5 输出电感器选型
        6. 7.2.2.6 输出电容器选型
        7. 7.2.2.7 输入电容器选型
        8. 7.2.2.8 前馈电容器 CFF 选型
        9. 7.2.2.9 最高环境温度
      3. 7.2.3 应用曲线
    3. 7.3 最佳设计实践
    4. 7.4 电源相关建议
    5. 7.5 布局
      1. 7.5.1 布局指南
      2. 7.5.2 布局示例
  9. 8 器件和文档支持
    1. 8.1 器件支持
      1. 8.1.1 第三方产品免责声明
      2. 8.1.2 开发支持
        1. 8.1.2.1 使用 WEBENCH® 工具创建定制设计方案
    2. 8.2 文档支持
      1. 8.2.1 相关文档
    3. 8.3 接收文档更新通知
    4. 8.4 支持资源
    5. 8.5 商标
    6. 8.6 静电放电警告
    7. 8.7 术语表
  10. 9 修订历史记录
  11. 10机械、封装和可订购信息

6.1 概述

TPS54x38 是一款高效、高压输入、易于使用的同步降压转换器，具有高设计灵活性。TPS54x38 具有 3.8V 至 28V 的宽工作输入电压范围，设计用于由 5V、12V、19V 和 24V 总线电源轨供电的系统。该器件支持高达 5A、4A、3A 的连续输出电流和 98% 的最大占空比。

TPS54x38 采用峰值电流模式控制，并具有内部补偿功能，可实现快速瞬态响应以及出色的线路和负载调节。该器件具有内部自适应环路调节功能，因此在宽输出电压和开关频率范围内无需进行外部补偿。集成式升压电容器和相关电路有助于实现单层 PCB 并进一步减少外部元件数量。

凭借不同 MODE 引脚配置，该器件可选择脉冲频率调制(PFM)、轻负载条件下的强制连续电流调制 (FCCM) 以及可调节软启动时间/电源正常指示器。在 PFM 模式下工作时，该器件可在轻负载条件下实现高效率。FCCM 模式有助于 TPS54x38 在所有负载条件下都具有低输出纹波。在该器件设置为具有 SS 功能时，可将一个较小的电容器或电阻分压器连接到 SS/PG 引脚来实现软启动时间设置或电压跟踪。选择 PG 功能后，该器件可通过 SS/PG 引脚指示电源正常状态。

EN 引脚有一个内部上拉电流，可用于通过两个外部电阻器调整输入电压欠压锁定 (UVLO)。此外，EN 引脚可以悬空，以便器件使用内部上拉电流运行。

开关频率可以通过配置 RT/SYNC 引脚在 200kHz 至 2.2MHz 之间进行设置，从而可以在选择输出滤波器元件时优化系统效率和设计尺寸。展频频谱功能有助于器件降低 EMI 噪声。

TPS54x38 具有导通时间延长功能，最大导通时间为 8μs（典型值）。在低压差操作期间，高侧 MOSFET 最多可导通 8μs，然后高侧 MOSFET 关断，同时低侧 MOSFET 导通，最短关断时间为 114ns（典型值）。这些器件支持最大 98% 的占空比。

高侧 MOSFET 的逐周期电流限制可在过载情况下保护器件，并通过低侧拉电流限制防止电流失控，从而增强限制效果。TPS54x38 提供输出欠压保护 (UVP)，当稳压输出电压因过流被触发而低于标称电压的 65% 时，经过约 256μs（典型值）抗尖峰时间后，高侧和低侧 MOSFET 均关断，同时器件进入断续模式。

这些器件通过利用过压比较器来更大限度地减少过多的输出过压瞬变。当稳压输出电压高于标称电压的 115% 时，过压比较器便会激活，并会关闭并禁止开启高侧 MOSFET，直到输出电压低于标称电压的 104%。

当芯片温度 TJ 超过 165°C 时，热关断会禁用器件，而当 TJ 降至 30°C 的迟滞量以下后，则会再次启用器件。