TPS40345 3V 至 20V、25A、同步降压控制器，适用于成本优化型应用技术资料

TPS40345 是一款同步降压控制器，可在 3V 至 20V 输入下工作，可用于成本优化型应用。该控制器实现了一种电压模式控制架构，具有输入电压前馈补偿功能，可立即响应输入电压的变化。开关频率固定为 600 kHz。

频率扩频 （FSS） 功能增加了开关频率，显著降低了峰值 EMI 噪声，使其更容易符合 EMI 标准。
*附件：TPS40345 3V 至 20V 输入同步降压控制器数据表.pdf

TPS40345 的设计具有各种用户可编程功能，包括软启动、过流保护 （OCP） 级别和环路补偿。

OCP 电平可通过从 LDRV 引脚连接到电路接地的单个外部电阻器进行编程。在初始上电期间，TPS40345进入校准周期，测量 LDRV 引脚的电压，并设置内部 OCP 电压电平。在作期间，将编程的 OCP 电压电平与低侧 FET 导通时两端的压降进行比较，以确定是否存在过流情况。然后，TPS40345进入 shutdown 和 restart 循环，直到故障被消除。

特性

• 输入电压范围为 3 V 至 20 V
• 600kHz 开关频率
• 高侧和低侧 FET R DS（开） 电流感应
• 可编程热补偿 OCP 电平
• 可编程软启动
• 600mV、1.3% 参考电压
• 电压前馈补偿
• 支持预偏置输出
• 频率扩频
• 145°C 时的热关断保护
• 10 引脚 3mm × 3mm VSON 封装，接地连接到导热垫

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌产品名称‌：TPS40345
• ‌类型‌：同步降压控制器
• ‌输入电压范围‌：3V 至 20V
• ‌开关频率‌：固定600kHz
• ‌特性‌：高/低侧FET RDS(on)电流感应、可编程热补偿过流保护（OCP）、可编程软启动、600mV参考电压、电压前馈补偿、预偏置输出支持、频率扩展频谱（FSS）、热关断保护。

2. 应用领域

• POL模块
• 打印机
• 数字电视
• 电信设备

3. 功能特性

• ‌电压模式控制‌：采用电压模式控制架构，具有输入电压前馈补偿，可快速响应输入电压变化。
• ‌可编程功能‌：支持软启动时间、过流保护水平和环路补偿的可编程设置。
• ‌频率扩展频谱‌：通过调制开关频率减少EMI峰值噪声，更容易符合EMI标准。
• ‌预偏置启动‌：包含预偏置启动电路，防止敏感负载在启动过程中受损。
• ‌热关断保护‌：结温达到145°C时自动关断，保护芯片免受过热损害。

4. 引脚配置与功能

• ‌BOOT‌：高侧N-channel MOSFET的门极驱动电压输入。
• ‌BP‌：内部调节器的输出旁路。
• ‌COMP‌：误差放大器的输出，环路反馈组件的连接点。
• ‌EN/SS‌：逻辑电平输入，用于启动或停止控制器。
• ‌FB‌：误差放大器的反相输入。
• ‌PGOOD‌：开漏电源良好输出。
• ‌HDRV‌：高侧N-channel MOSFET的引导门极驱动输出。
• ‌LDRV/OC‌：低侧同步整流N-channel MOSFET的门极驱动输出，同时用于设置过流保护电压。
• ‌VDD‌：控制器的电源输入。
• ‌SW‌：自适应反交叉传导电路的感应线，高侧FET驱动器的公共连接点。
• ‌GND‌：热焊盘，控制器的接地连接，同时作为热传导路径。

5. 规格参数

• ‌绝对最大额定值‌：包括VDD、SW、BOOT等引脚的电压范围和结温等。
• ‌推荐操作条件‌：包括输入电压VDD、结温TJ等操作条件。
• ‌电气特性‌：包括参考电压、输入供电电压范围、静态电流、使能/软启动电压、输出驱动器等关键参数。

6. 典型应用

• 提供了20A、12V至1.2V降压转换器的设计示例，包括详细的设计要求和设计步骤。
• 设计步骤涵盖了开关频率选择、电感选择、输出电容选择、输入电容选择、MOSFET开关选择、引导电容选择、VDD旁路电容选择、BP旁路电容选择、短路保护电阻选择、反馈分压器选择和环路补偿等。

7. 布局指南

• 提供了布局建议，包括MOSFET或功率模块的布局、关键电容的放置、关键引脚的跟踪要求等，以减少噪声耦合和提高性能。

8. 设备支持

• 提供了WEBENCH® Power Designer工具的链接，用于自定义设计和材料清单生成。
• 提供了相关文档和应用笔记的链接。

9. 封装信息

• 采用10引脚3mm×3mm VSON封装，具有接地连接的热焊盘。

10. 注意事项

• 在设计过程中需要仔细考虑布局和布线，以最小化噪声耦合和EMI。
• 应遵循数据表中提供的布局指南和设计步骤，以确保最佳性能和可靠性。