TPS40041 2.25 至 5.5 V 输入，600 kHz，低引脚数同步降压控制器数据手册

TPS40040 和 TPS40041 DC-DC 控制器设计为在 2.25 V 至 5.5 V 输入源下工作。为了减少外部组件的数量，几个作参数在内部是固定的;即频率、软启动时间和短路保护 （SCP） 级别。例如，TPS40040/1 的工作频率分别为 300 kHz/600 kHz。
*附件：tps40041 低引脚数、低 VIN （2.5V 至 5.5V 同步降压 DC-DC 控制器） 数据表.pdf

可以通过从 COMP 引脚到电路接地添加外部电阻器来选择三个短路阈值电平之一。在上电期间，在内部软启动命令输出电压上升之前，TPS40040/1 进入校准周期，测量 COMP 引脚流出的电流，并选择内部 SCP 阈值电压。在 1.6 ms 校准时间结束时，允许输出电压上升以进行 4 ms 的软启动。在工作期间，将所选的 SCP 阈值电压与导通期间 MOSFET 的上限压降进行比较，以确定是否存在过载情况。

TPS40040/1 的封装独特之处在于 PowerPAD™ 用作电气接地连接和热连接。

特性

• 2.25V 至 5.5V 输入
• 输出电压范围为 0.6 V 至 VIN 的 90%
• 用于 N 沟道 FET 的高端驱动
• 支持预偏置输出
• 自适应防交叉导通栅极驱动
• 1%，0.6V 基准
• 两个固定开关频率版本，TPS40040 （300 kHz） 和 TPS40041 （600 kHz）
• 105 mV、180 mV 和 310 mV 三种可选短路保护级别
• 从故障中重新启动 Hiccup
• 电压模式控制
• 低电平有效使能
• 145°C 时的热关断保护
• 8 引脚、3 mm × 3 mm SON，接地连接到导热垫
• 应用
  • 负载点
  • 电信
  • DC 到 DC 模块
  • 机顶盒

参数

1. 产品概述

• ‌产品名称‌：TPS40041
• ‌类型‌：低引脚数、低VIN（2.5V至5.5V）同步降压DC-DC控制器
• ‌特点‌：固定频率（600kHz）、低引脚数（8引脚）、支持预偏置输出、具有使能功能

2. 主要特性

• ‌输入电压范围‌：2.25V至5.5V
• ‌输出电压范围‌：0.6V至90%的VIN
• ‌开关频率‌：固定600kHz
• ‌保护功能‌：短路保护（可选三种阈值）、热关断（145°C）
• ‌封装‌：8引脚SON（DRB）封装，带有接地的热焊盘

3. 电气特性

• ‌静态电流‌：关闭状态下IDD为100μA至180μA，非切换状态下IDDq为1.0mA至2.0mA
• ‌使能阈值‌：相对于VDD的使能阈值为-0.8V至-1.6V
• ‌软启动时间‌：典型值为3.0ms至4.0ms
• ‌电流限制‌：提供三种可选的短路电流保护阈值（105mV、180mV、310mV）

4. 功能描述

• ‌电压参考‌：600mV带隙参考电压
• ‌误差放大器‌：带宽大于5MHz，开环增益至少55dB
• ‌振荡器‌：固定频率600kHz
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：当输入电压低于UVLO阈值时，关闭内部振荡器并将所有门驱动输出置于低（OFF）状态
• ‌预偏置启动‌：支持预偏置输出电压应用，防止在软启动期间从预偏置输出吸收电流

5. 应用领域

• ‌点负载应用‌
• ‌电信设备‌
• ‌DC-DC模块‌
• ‌机顶盒‌

6. 引脚功能

• 详细列出了每个引脚的编号、名称、输入/输出描述及其功能，包括BOOT、COMP、EN、FB、GND、HDRV、LDRV、SW和VDD等引脚。

7. 设计指南

• ‌电感选择‌：提供了电感值计算公式，以确保在特定负载下不进入不连续模式
• ‌输出电容计算‌：根据输出纹波电压要求和负载瞬态响应计算输出电容
• ‌短路保护阈值选择‌：通过连接不同阻值的电阻到COMP引脚来选择短路保护阈值
• ‌环路补偿‌：建议使用III型补偿网络，并给出了详细的补偿元件计算公式

8. 布局考虑

• ‌热管理‌：强调了热焊盘在热管理中的重要性，并提供了布局建议
• ‌接地‌：提供了信号地和功率地的分离建议，以减少噪声
• ‌组件放置‌：建议旁路电容尽可能靠近其相应的电源和地引脚，敏感电路远离高dv/dt节点