TPS40060 宽输入（10V-55V）高达 1 MHz 频率的同步降压控制器数据手册

TPS40060 和 TPS40061 是高压、宽输入（10 V 至 55 V）同步、 降压转换器。

该系列器件具有多种用户可编程功能，具有设计灵活性 功能，包括;软启动、UVLO、工作频率、电压前馈、高侧 电流限制和环路补偿。这些器件也可以同步到外部 供应。
*附件：TPS40060 宽输入同步降压控制器数据表.pdf

TPS40060 和 TPS40061 集成了用于外部 P 沟道的 MOSFET 栅极驱动器 高压侧和 N 沟道同步整流器 （SR） MOSFET。栅极驱动逻辑包含 防交叉传导电路，防止高侧和同步整流器同步 传导。

特性

• 工作输入电压 10 V 至 55 V
• 输入电压前馈补偿
• < 1% 内部 0.7V 基准
• 可编程固定频率、高达 1MHz
  的电压模式控制器
• 用于高侧 P 沟道
  和同步 N 沟道 MOSFET 的内部栅极驱动输出
• 16 引脚 PowerPAD 封装 （θ JC （英语） = 2°C/W）
• 热关断
• 外部可同步
• 可编程高侧检测短路保护
• 可编程闭环软启动

参数

方框图

概述

TPS40060是一款高压、宽输入（10V至55V）同步降压控制器，适用于网络设备、电信设备、基站和服务器等应用。该控制器具有多种用户可编程功能，如软启动、欠压锁定（UVLO）、工作频率、电压前馈、高侧电流限制和环路补偿。

主要特性

• ‌输入电压范围‌：10V至55V
• ‌可编程固定频率‌：最高可达1MHz
• ‌电压模式控制器‌
• ‌内部栅极驱动输出‌：用于高侧P通道和同步N通道MOSFET
• ‌热关断保护‌
• ‌外部同步功能‌
• ‌可编程闭环软启动‌
• ‌高侧检测短路保护‌

封装与引脚

• ‌封装类型‌：16引脚PowerPAD™ HTSSOP（PWP）
• ‌关键引脚‌：
  • VIN：电源电压
  • VFB：反馈电压输入
  • COMP：误差放大器输出
  • ILIM：电流限制引脚
  • SS/SD：软启动/关断引脚
  • SYNC：同步引脚
  • PGND：功率地
  • SGND：信号地
  • HDRV：高侧栅极驱动输出
  • LDRV：低侧栅极驱动输出

电气特性

• ‌静态电流‌：输出驱动器不切换时，典型值为2.5mA
• ‌参考电压‌：内部5V和10V参考，精度±1%
• ‌振荡器频率‌：270kHz至330kHz
• ‌软启动时间‌：通过外部电容编程，典型值为155μs（C SS = 220pF）
• ‌电流限制‌：可编程，典型值为10μA

应用信息

• ‌SW节点电阻‌：建议在低侧MOSFET漏极和控制器SW引脚之间放置一个10Ω电阻，以防止负电压影响控制器操作。
• ‌设置开关频率‌：通过单个电阻（R T ）到地来设置。
• ‌编程斜坡发生器电路‌：通过单个电阻（R KFF ）到VIN来编程PWM斜坡，以实现电压前馈控制。
• ‌软启动编程‌：通过充电外部电容（C SS ）来实现控制的输出电压斜坡上升。
• ‌电流限制编程‌：使用两层保护方案，包括脉冲逐脉冲保护和故障计数器。

布局考虑

• ‌PowerPAD封装‌：提供低热阻，利于散热。电路板底部应有镀锡铜区域，并通过热过孔连接到内部或外部铜平面。
• ‌MOSFET封装‌：选择取决于MOSFET功耗和预计操作条件，DPAK封装通常提供最低热阻。
• ‌接地和电路布局‌：信号地（SGND）和功率地（PGND）应分开，敏感节点应连接到SGND平面，SGND平面应通过单点连接到PGND平面。

设计示例

提供了一个从18V DC至55V DC输入，3.3V ±2%输出，5A最大稳态电流，130kHz开关频率的设计示例，详细计算了电感值、输出电容、软启动电容、电流限制电阻和环路补偿值等参数。

封装选项

提供了多种封装选项，包括HTSSOP PWP封装，有90个和2000个装带和卷带包装选项，以及符合RoHS和Green标准的无铅镀镍钯金（NIPDAU）表面处理。