TPS54538 3.8V 至 28V、5A、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。
*附件：tps54538.pdf

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。

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

• ‌型号‌：TPS54538
• ‌类型‌：3.8V至28V输入，5A输出，同步降压转换器
• ‌应用领域‌：医疗、建筑自动化、测试测量、多功能打印机、便携式电子设备、有线和无线网络设备、分布式电源系统等

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
• ‌输出电流‌：最大5A
• ‌开关频率‌：200kHz至2.2MHz可调，支持外部时钟同步
• ‌效率‌：高达98%
• ‌封装‌：1.5mm x 2.0mm QFN封装
• ‌保护功能‌：过热保护（OTP）、过流保护（OCP）、过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、欠压锁定（UVLO）
• ‌操作温度范围‌：-40°C至150°C

3. 功能特点

• ‌工作模式选择‌：支持脉冲频率调制（PFM）和强制连续导通模式（FCCM），在轻负载条件下提高效率
• ‌软启动与功率好指示‌：通过MODE引脚配置，可选择软启动时间或功率好指示功能
• ‌扩频技术‌：减少电磁干扰（EMI）
• ‌集成自举电容‌：支持单层PCB布局，减少外部组件数量
• ‌高精度参考电压‌：0.6V ±1%参考电压，提供稳定的输出电压反馈

4. 应用与实现

• ‌设计灵活性‌：通过WEBENCH® Power Designer工具可创建自定义设计
• ‌典型应用电路‌：提供详细的电路图和组件选择指南
• ‌最佳设计实践‌：包括布局建议、电源供应推荐等，确保最佳性能

5. 热管理

• ‌热关断‌：当结温超过165°C时自动关断，防止过热损坏
• ‌热滞回‌：热关断后，需冷却至低于135°C（典型值）才能重新启动

6. 文档与支持

• ‌数据手册‌：提供详细的电气特性、时序要求、应用曲线等
• ‌应用报告‌：包括设计指南、布局建议等，帮助用户优化设计
• ‌技术支持‌：通过TI E2E™支持论坛获取快速的设计帮助和解答

TPS54538是一款高性能、高效率的同步降压转换器，适用于多种需要宽输入电压范围和高输出电流的应用场景。其灵活的工作模式选择、全面的保护功能和易于使用的设计工具，使其成为电源管理设计的理想选择。