TPS54438 3.8V 至 28V 输入、4A、200kHz 至 2.2MHz 同步降压转换器数据手册

TPS54x38 是一款高效率、高电压输入、易于使用的同步降压转换器，具有很高的设计灵活性。TPS54x38 具有 3.8V 至 28V 的宽工作输入电压范围，专为由 5V、12V、19V、24V 电源总线轨供电的系统而设计。该器件支持高达 5A、4A、3A 的连续输出电流和 98% 的最大占空比。

TPS54x38 使用具有内部补偿功能的固定频率峰值电流控制，可实现快速瞬态响应以及良好的线路和负载调节。通过优化的内部环路补偿，该器件无需在较宽的输出电压范围和开关频率内进行外部补偿。集成自举电容器有助于实现单层 PCB 并减少外部元件数量。
*附件：tps54438.pdf

TPS54x38 可实现高度的设计灵活性，RT/SYNC 引脚可设置 200kHz – 2.2MHz 的宽支持开关频率。该器件具有轻负载条件下的脉冲频率调制 （PFM）、强制连续导通调制 （FCCM） 选项，以及具有不同 MODE 引脚配置的可调软启动 （SS） 时间/电源正常 （PG） 指示器。

TPS54x38 提供保护功能，包括热关断、输入欠压锁定、逐周期电流限制和打嗝短路保护。TPS54x38 采用 9 引脚 1.5mm × 2.0mm QFN 封装，引脚布局可用于单层 PCB 布局，结温的额定温度范围为 –40°C 至 150°C。

特性

• 针对广泛的应用进行配置
  • 3.8V 至 28V 输入电压范围
  • 0.6V 至 22V 输出电压范围
  • 高达 5A （TPS54538）、4A （TPS54438）、3A （TPS54338） 连续输出电流
  • 0.6V ±1% 参考电压（–40°C 至 150°C）
  • 70ns 和 114ns 最小接通和关断时间
  • 8us 最大开关导通时间
  • 98% 最大占空比
• 高效率
  • 集成 47mΩ 和 21mΩ MOSFET
  • 28uA 的低静态电流（典型值）
• 易于使用且设计尺寸小
  • 具有内部补偿的峰值电流控制模式
  • 200kHz 至 2.2MHz 可选频率
  • 可与外部时钟同步（支持相移）：200kHz 至 2.2MHz
  • 轻负载条件下的可选 PFM / FCCM
  • 可选择可调软启动时间，电源良好指示功能
  • 良好的电磁干扰 （EMI） 性能，具有频率扩频和优化的引脚排列
  • 高侧和低侧 MOSFET 的打嗝 OC 限制
  • 针对 OTP、OCP、OVP、UVP 和 UVLO 的非锁存保护
  • 集成自举电容器，支持单层 PCB 布局
  • –40°C 至 150°C 工作结温
  • 1.5mm × 2.0mm QFN 封装

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌设备名称‌：TPS54438
• ‌类型‌：3.8V至28V输入，4A同步降压转换器
• ‌特点‌：高效、高电压输入、易于使用、设计灵活
• ‌应用领域‌：医疗、健康、建筑自动化、测试测量、多功能打印机、企业投影仪、便携式电子设备、有线网络、无线基础设施、分布式电源系统

2. 主要特性

• ‌输入电压范围‌：3.8V至28V
• ‌输出电压范围‌：0.6V至22V
• ‌连续输出电流‌：4A
• ‌效率‌：高效设计，支持高达98%的占空比
• ‌开关频率‌：200kHz至2.2MHz可调
• ‌保护功能‌：过温保护（OTP）、过流保护（OCP）、过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、欠压锁定（UVLO）
• ‌封装‌：1.5mm × 2.0mm QFN包装
• ‌工作温度范围‌：-40°C至150°C

3. 功能描述

• ‌固定频率峰值电流控制‌：内部补偿，实现快速瞬态响应和良好的线路及负载调节
• ‌模式选择‌：轻载条件下可选脉冲频率调制（PFM）或强制连续导通模式（FCCM），可调软启动时间或电源良好（PG）指示功能
• ‌同步整流‌：集成47mΩ和21mΩ MOSFETs，提高效率
• ‌EMI性能‌：频率扩展频谱功能，优化引脚布局，减少电磁干扰
• ‌热保护‌：内置热关断功能，防止过热损坏

4. 应用与设计支持

• ‌典型应用‌：提供详细的典型应用电路，满足多种设计需求
• ‌设计工具‌：支持使用WEBENCH® Power Designer进行定制设计，优化性能、尺寸和成本
• ‌设计指导‌：包括输出电压电阻选择、开关频率选择、电感选择、输出电容选择等详细设计步骤
• ‌布局指南‌：提供PCB布局建议，确保最佳性能和可靠性

5. 文档与支持资源

• ‌相关文档‌：提供EMI设计指南、瞬态响应优化指南等相关应用笔记
• ‌更新通知‌：可通过TI官网注册接收文档更新通知
• ‌社区支持‌：TI E2E™支持论坛提供设计帮助和解答

6. 订购信息

• 提供详细的订购信息，包括封装类型、引脚数、环保计划、峰值温度等，方便用户进行产品选择和采购

TPS54438是一款高性能的同步降压转换器，适用于宽范围的输入电压和多种应用场景。其高效的设计、灵活的配置选项以及丰富的保护功能，使其成为电源设计领域的优选方案。