ZHCSY00C March   2025  – November 2025 TPS7H4102-SEP , TPS7H4104-SEP

PRODMIX  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 器件比较表
  6. 引脚配置和功能
  7. 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    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 质量合格检验
    7. 6.7 典型特性
  8. 参数测量信息
  9. 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1 VIN 和功率 VIN 引脚(VIN 和 PVIN)
      2. 8.3.2 电压基准
      3. 8.3.3 设置 VOUTx
        1. 8.3.3.1 带误差的 VOUTx
        2. 8.3.3.2 最小输出电压
        3. 8.3.3.3 最大输出电压
      4. 8.3.4 使能与 EN_SEQ
        1. 8.3.4.1 ENx 与外部 UVLO
        2. 8.3.4.2 序列上升/下降 (EN_SEQ)
      5. 8.3.5 电源正常 (PWRGDx)
      6. 8.3.6 可调开关频率、同步 (SYNC) 与相对相移
        1. 8.3.6.1 内部时钟模式
        2. 8.3.6.2 外部时钟模式与切换
        3. 8.3.6.3 相对相移
      7. 8.3.7 导通行为
        1. 8.3.7.1 启动期间的脉冲跳跃
        2. 8.3.7.2 软启动 (SS_TRx)
        3. 8.3.7.3 安全启动至预偏置输出
        4. 8.3.7.4 跟踪和时序控制 (SS_TRx)
      8. 8.3.8 保护模式
        1. 8.3.8.1 过流保护
          1. 8.3.8.1.1 高侧逐周期过流保护 (IOC_HSx)
          2. 8.3.8.1.2 低侧拉电流过流保护 (IOC_LS_SOURCINGx)
          3. 8.3.8.1.3 COMPx 钳位关断(COMPxCLAMP)
          4. 8.3.8.1.4 低侧过流拉电流与灌电流保护
        2. 8.3.8.2 输出过压保护 (OVP)
        3. 8.3.8.3 热关断
      9. 8.3.9 误差放大器和环路响应
        1. 8.3.9.1 误差放大器
        2. 8.3.9.2 功率级跨导
        3. 8.3.9.3 斜率补偿
        4. 8.3.9.4 频率补偿
    4. 8.4 器件功能模式
  10. 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1 运行频率
        2. 9.2.2.2 输出电感器选型
        3. 9.2.2.3 输出电容器选型
        4. 9.2.2.4 输入电容器选型
        5. 9.2.2.5 软启动电容器选型
        6. 9.2.2.6 欠压锁定 (UVLO) 设定点
        7. 9.2.2.7 输出电压反馈电阻器选择
        8. 9.2.2.8 斜率补偿要求
        9. 9.2.2.9 补偿元件选择
      3. 9.2.3 应用曲线
    3. 9.3 并行运行
      1. 9.3.1 输入和输出电容降低
        1. 9.3.1.1 输出电容减小
        2. 9.3.1.2 输入电容减小
    4. 9.4 未使用通道的端接指南
    5. 9.5 电源相关建议
    6. 9.6 布局
      1. 9.6.1 布局指南
      2. 9.6.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 文档支持
      1. 10.1.1 相关文档
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12机械、封装和可订购信息

软启动 (SS_TRx)

启动期间,该器件将 VSS_TRx 作为跟踪基准。SS_TRx 引脚与 GND 之间连接的 CSS_TRx 电容器能够通过提供一个“缓慢”的斜坡跟踪基准,实现软启动时间。方程式 16 是计算标称软启动时间 (tSS_TRx_NOMINAL) 的公式。这是 VOUTx 达到编程电压所花需要的时间。电压基准 (VREFx) 为 599.48mV(25 °C 下的典型值),软启动充电电流 (ISS_TRx) 通常为 2.28μA。计算软启动时间 tSS_TRx 时,请考虑 CSS_TRx、VREFx 以及 ISS_TRx 参数的变化,这是因为该等参数可能导致 tSS_TRx_NOMINAL 偏离实际应用中的额定值。可通过 方程式 17 计算与额定值的误差(偏差)。可通过 方程式 18 计算软启动时间的范围:

方程式 16. t S S _ T R x _ N O M I N A L ( m s ) =   V R E F x ( V )   ×   C S S _ T R x ( n F )   I S S _ T R x ( μ A )
方程式 17. tSS_TRx_ERROR(ms)=± CSS_TRx2(nF)× VREFx2(V)×CSS_TRx_TOL2+ISS_TRx_ACC2+ VREFx_ACC2 ISS_TRx(μA)
方程式 18. tSS_TRx(ms)=tSS_TRx_NOMINAL(ms)±tSS_TRx_ERROR(ms)

其中:

  • CSS_TRx_TOL 是以数值表示的 CSS_TRx 电容器容差。例如,容差为 10% 的电容器为 0.1。
  • ISS_TRx_Acc 是软启动电流精度,如需了解更多详细信息,可参阅 节 6.5“软启动和跟踪”
  • VREFx_Acc 是基准精度。由于基准电压精度为 1%,因此使用 0.01。

启动期间,输出电容组放电情况下,需要一个较大的浪涌电流对电容组快速充电。如果未能将该电流控制在拉电流限值以下,那么受器件保护功能影响,可能出现非线性现象。如果需要为给定的输出电容器选择软启动电容器,设计人员可使用 方程式 19方程式 20

方程式 19. t S S _ T R x _ N O M I N A L ( s ) = C O U T x F 4.2 A - I O U T x A   ×   V O U T x   V

其中:

  • COUTx 是以法拉 (F) 为单位的输出电容器,单位为法拉 (F)。
  • 在本例中,4.39A 是拉电流限值的最小值,即:IOC_LS_SOURCINGx 的最小值。
  • IOUTx 是以安培 (A) 为单位的给定通道最大预期负载。单个通道的最大可能负载(或上限)为 3A。
  • VOUTx 是以伏特 (V) 为单位的标称输出电压

方程式 20. C S S _ T R x _ N O M I N A L ( n F ) = t S S _ T R x _ N O M I N A L m s × I S S _ T R x   ( μ A ) V R E F x ( V )

其中:

  • tSS_TRx_NOMINAL 是以毫秒 (ms) 为单位的标称软启动时间。
  • ISS_TRx (2.28μA) 是以微安 (μA) 为单位的标称软启动电流。
    • 如需了解有关 ISS_TRx 的更多详细信息,可参阅 节 6.5“软启动和跟踪”部分。
    • 如果需要最大限度降低整个温度范围内的软启动电容器误差,可以将电流重新定位为:
      方程式 21. I SS _ TR x =   I SS _ TR x M I N + I SS _ TR x M A X 2 = 2.115 μ A
  • IOUTx 是以安培 (A) 为单位的给定通道最大预期负载。单个通道的最大可能负载(或上限)为 3A。
  • VOUTx 是以伏特 (V) 为单位的标称输出电压

出现下述四种情况之一时,SS_TRx 引脚通过内部 RSS_TRx_DISCHARGE 下拉电阻器(通常为 364Ω)放电:

  • 触发输入 UVLO (VIN < VUVLOF_VIN)。
  • ENx 引脚电压为逻辑低电平 (VENx < VENx_FALLING)。
  • 序列下降期间,内部 EN_SEQ 逻辑会关闭 CHx。
  • COMPx 引脚达到 COMPxCLAMP 阈值。
  • 发生热关断事件。

SS_TR 引脚放电时,为实现正常的软启动行为,在该引脚放电至低于 SS_TRxSTART_UP(通常为 22mV)以前,器件无法重新启动

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