TPS54540 是一款 42 V、5 A 降壓穩(wěn)壓器，集成了高壓側(cè) MOSFET。該器件可承受高達(dá) 45V 的負(fù)載突降脈沖，符合 ISO 7637 標(biāo)準(zhǔn)。電流模式控制提供簡(jiǎn)單的外部補(bǔ)償和靈活的元件選擇。低紋波脈沖跳躍模式將空載電源電流降至 146 μA。當(dāng)使能引腳被拉低時(shí)，關(guān)斷電源電流降至 2 μA。

欠壓鎖定在內(nèi)部設(shè)置為 4.3 V，但可以使用使能引腳增加。輸出電壓?jiǎn)?dòng)斜坡由內(nèi)部控制，以提供受控啟動(dòng)并消除過(guò)沖。
*附件：tps54540.pdf

寬開(kāi)關(guān)頻率范圍允許優(yōu)化效率或外部元件尺寸。輸出電流逐周期受到限制。頻率折返和熱關(guān)斷可在過(guò)載情況下保護(hù)內(nèi)部和外部組件。

TPS54540采用 8 端子熱增強(qiáng)型 HSOP PowerPAD? 封裝。

特性

• 輕負(fù)載時(shí)具有高效率，具有脈沖跳躍 Eco 模式?
• 92mΩ 高側(cè) MOSFET
• 146 μA 工作靜態(tài)電流和
  2 μA 關(guān)斷電流
• 100 kHz 至 2.5 MHz 固定開(kāi)關(guān)頻率
• 與 External Clock 同步
• 輕負(fù)載時(shí)的低壓差，具有集成的 BOOT Recharge FET
• 可調(diào) UVLO 電壓和滯后
• 0.8 V 1% 內(nèi)部電壓基準(zhǔn)
• 帶 PowerPAD? 封裝的 8 端子 HSOP
• –40°C 至 150°C TJ工作范圍

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

TPS54540 是一款 42V 輸入、5A 輸出的降壓 DC-DC 轉(zhuǎn)換器，采用固定頻率、電流模式控制，具有高效的 Eco-mode? 功能。該轉(zhuǎn)換器集成了高側(cè) MOSFET，支持寬范圍的輸入電壓（4.5V 至 42V），適用于工業(yè)自動(dòng)化、汽車(chē)配件、USB 充電端口及 12V 和 24V 工業(yè)、汽車(chē)和通信電源系統(tǒng)。

二、主要特性

• ? 高效 Eco-mode? ?：在輕載條件下通過(guò)脈沖跳變模式降低無(wú)負(fù)載供電電流至 146μA。
• ?高側(cè) MOSFET?：集成 92mΩ MOSFET，支持高效率電源設(shè)計(jì)。
• ?寬輸入電壓范圍?：4.5V 至 42V，可承受高達(dá) 45V 的負(fù)載轉(zhuǎn)儲(chǔ)脈沖（符合 ISO 7637）。
• ?固定開(kāi)關(guān)頻率?：可調(diào)范圍從 100kHz 到 2.5MHz，支持外部時(shí)鐘同步。
• ?低靜態(tài)電流?：工作靜態(tài)電流為 146μA，關(guān)斷電流為 2μA。
• ?保護(hù)功能?：包括過(guò)熱保護(hù)、頻率折返、輸出過(guò)壓保護(hù)和循環(huán)電流限制。

三、功能描述

1. 固定頻率 PWM 控制

• 使用電流模式控制，簡(jiǎn)化外部頻率補(bǔ)償。
• 輸出電壓通過(guò)外部電阻分壓器與內(nèi)部電壓基準(zhǔn)進(jìn)行比較，由誤差放大器控制。

2. Eco-mode? 脈沖跳變

• 在輕載條件下，通過(guò)脈沖跳變模式降低無(wú)負(fù)載供電電流，提高效率。
• 當(dāng)負(fù)載電流低于閾值時(shí)，轉(zhuǎn)換器進(jìn)入 Eco-mode，僅在必要時(shí)切換以維持輸出電壓。

3. 低壓差操作與自舉電壓

• 集成自舉電壓調(diào)節(jié)器，通過(guò) BOOT 和 SW 端子之間的小電容提供高側(cè) MOSFET 的柵極驅(qū)動(dòng)電壓。
• 在低輸入輸出電壓差條件下，高側(cè) MOSFET 可接近 100% 占空比工作。

4. 精確的電流限制

• 實(shí)現(xiàn)峰值電流模式控制，通過(guò)比較高側(cè)開(kāi)關(guān)電流和 COMP 端子電壓來(lái)限制峰值電流。
• 在過(guò)載條件下，誤差放大器增加開(kāi)關(guān)電流，將 COMP 端子電壓鉗位在最大水平，實(shí)現(xiàn)精確的電流限制。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

• 工業(yè)自動(dòng)化和電機(jī)控制
• 車(chē)輛配件（如 GPS、娛樂(lè)系統(tǒng)）
• USB 專(zhuān)用充電端口和電池充電器
• 12V 和 24V 工業(yè)、汽車(chē)和通信電源系統(tǒng)

五、典型應(yīng)用

TPS54540 適用于需要高效率、寬輸入電壓范圍和高輸出電流的應(yīng)用場(chǎng)景。典型應(yīng)用包括使用陶瓷輸出電容的高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器設(shè)計(jì)。

六、設(shè)計(jì)指南

1. 外部組件選擇

• 選擇合適的電感、輸出電容和輸入電容以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求。
• 推薦使用低 ESR 的陶瓷電容作為輸出電容，以減小輸出電壓紋波。

2. 布局建議

• 將 TPS54540、輸入電容、輸出電感和電容緊密放置，并盡量縮短互連跡線(xiàn)。
• 使用多層 PCB，確保良好的熱傳導(dǎo)和信號(hào)完整性。
• 將 SW 端子直接連接到輸出電感和續(xù)流二極管，以最小化寄生電感。

3. 熱設(shè)計(jì)

• 使用大面積銅層和熱過(guò)孔來(lái)改善 PCB 的散熱性能。
• 確保 TPS54540 的熱焊盤(pán)良好焊接到 PCB 上，以實(shí)現(xiàn)有效的熱傳導(dǎo)。

七、封裝和材料信息

TPS54540 采用 8 引腳 HSOP 封裝，帶有 PowerPAD?，提供增強(qiáng)的熱性能。封裝材料信息包括熱阻、引腳分配、包裝尺寸等詳細(xì)信息。