TPS40131 两相同步降压控制器，集成 MOSFET 驱动器数据手册

TPS40131 是一款两相同步降压控制器， 针对低输出电压、高输出电流应用进行了优化供电 来自 1 V 至 40 V 之间的电源。多相转换器提供多个 与单个功率级相比的优势，包括更低的电流纹波 输入和输出电容器，对负载阶跃的更快瞬态响应，改进 功率处理能力和更高的系统效率。

每相都可以在高达 1 的开关频率下运行 MHz，从而在输入端产生高达 2 MHz 的有效纹波频率，并且 输出。两相异相 180 度运行。
*附件：tps40131 带集成 MOSFET 驱动器的两相同步降压控制器数据表.pdf

特性

• 支持 5V 输出
• 两阶段交错作
• 采用预偏置输出工作
• 1V 至 40V 功率级工作范围
• 需要 VIN5 @ 50 mA（典型值），具体取决于外部 MOSFET 和开关频率
• 10μA 关断电流
• 可编程开关频率高达 1 MHz/相位
• 具有强制均流功能的电流模式控制
• 优于 1% 内部 0.7V 基准
• 电阻分压器设置直接输出过压阈值。
• 可编程输入欠压锁定
• 真远端 Differential Amplifier
• 电阻或电感的 DCR 电流感应
• 32 引脚 QFN 封装
• 可与 TPS40120 配合使用，提供 6 位数字控制输出
• 应用
  • 负载点转换器
  • 显卡
  • Internet 服务器
  • 联网设备
  • 电信设备
  • 直流电源分布式系统

参数

一、产品概述

• ‌产品名称‌：TPS40131
• ‌类型‌：两相同步降压控制器，带集成MOSFET驱动器
• ‌应用领域‌：低输出电压、高输出电流应用，如图形卡、互联网服务器、网络设备等

二、关键特性

• ‌输入电压范围‌：1V至40V
• ‌输出电压‌：可编程，低至5V
• ‌输出电流‌：高输出电流能力
• ‌开关频率‌：每相高达1MHz，有效纹波频率可达2MHz
• ‌保护功能‌：过流保护、过压保护、欠压锁定（UVLO）、软启动、热关断等
• ‌控制模式‌：电流模式控制，带强制电流共享
• ‌集成功能‌：差分放大器、MOSFET驱动器、远程电压感应等

三、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：32引脚QFN（RHB）
• ‌尺寸‌：具体尺寸信息未详细列出，但提供了封装类型和引脚数

四、电气特性

• ‌静态电流‌：10μA（关机模式）
• ‌参考电压‌：内部0.7V参考，精度优于1%
• ‌软启动‌：通过外部电容编程
• ‌电流限制‌：可编程
• ‌过压保护‌：直接输出过压阈值设定
• ‌欠压锁定‌：可编程输入欠压锁定

五、功能描述

• ‌多相操作‌：两相交错操作，降低输入和输出电容的电流纹波，提高瞬态响应速度
• ‌电流模式控制‌：提供逐周期电流限制和简单的环路补偿
• ‌强制电流共享‌：实现两相之间的高电流共享度
• ‌远程电压感应‌：通过差分放大器实现真正的远程电压感应

六、应用指南

• ‌设计考虑‌：包括电感选择、输出电容选择、输入电容选择、MOSFET选择等
• ‌布局建议‌：提供了详细的布局指导，以确保最佳性能和稳定性
• ‌故障处理‌：描述了各种故障条件下的控制器行为，如过流、过压、欠压等

七、设计示例

• ‌设计目标‌：提供了从12V到1.5V DC/DC转换器的设计示例，包括电感、输出电容、输入电容、MOSFET等的选择过程
• ‌性能评估‌：通过图表展示了转换器的效率、输出电压随负载电流的变化等性能指标