TPS51397A 4.5V 至 24V 输入、10A、同步降压稳压器数据手册

该器件是一款单片 10A 同步降压转换器，集成了 MOSFET，可实现高效率，并以最少的外部元件数量为空间受限的电源系统提供易用性。

TPS51397A采用 D-CAP3™ 控制，可提供快速瞬态响应和出色的线路和负载调节以及内部补偿。ULQ™ （超低静态） 功能对于在低功耗运行中延长电池寿命非常有益。当输入电压较低时，大负载作大大提高了负载瞬态性能。
*附件：tps51397a.pdf

MODE 引脚可用于设置轻负载运行和 500kHz 或 800kHz 开关频率的节能模式™或音频™外 （OOA） 模式。Eco 模式™在轻负载运行期间保持高效率。OOA 模式将开关频率保持在可听频率以上，同时将效率降低降至最低。

该器件支持内部和外部软启动选项。它具有 1.2 ms 的内部固定软启动时间。如果应用需要更长的软启动时间，则可以将外部 SS 引脚连接到外部电容器。

TPS51397A 集成了电源良好指示器，并提供输出放电功能。它提供完整的保护，包括 OVP、UVP、OCP、OTP 和 UVLO。该器件采用 20 引脚 3.0mm x 3.0mm HotRod™ 封装，额定结温范围为 –40°C 至 125°C。

特性

• 输入电压范围：4.5 V 至 24 V
• 输出电压范围：0.6 V 至 5.5 V
• 支持 10A 连续输出电流
• D-CAP3™ 架构控制，可实现快速瞬态响应
• 0.6 V ± 1% 反馈电压精度 （25°C）
• 集成 17mΩ 和 5.9mΩ FET
• ULQ™作 （110 μA），可在系统待机期间延长电池寿命
• 通过 MODE 引脚选择 Eco-mode™ 和 Out-of-Audio™
• 500kHz 和 800kHz 可选开关频率
• 可调软启动时间，默认内部 1.2 ms
• 大占空比作
• 集成电源正常指示器
• 内置输出放电功能
• 逐周期过流保护
• 锁存输出 OV 和 UV 保护
• 非闭锁 UVLO 和 OT 保护
• -40°C 至 125°C 工作结温
• 20 引脚 3.0mm × 3.0mm HotRod™ VQFN 封装
• 与 12A TPS56C230引脚对引脚兼容

参数

方框图

1. 概述

TPS51397A是一款高效率、高密度的同步降压转换器，输入电压范围为4.5V至24V，支持高达10A的连续输出电流。该转换器集成了17mΩ和5.9mΩ的MOSFETs，采用D-CAP3™控制架构，提供快速的瞬态响应和出色的线路及负载调节能力。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：4.5V至24V。
• ‌宽输出电压范围‌：0.6V至5.5V。
• ‌高效率‌：集成低导通电阻MOSFETs，支持高达10A的输出电流。
• ‌D-CAP3™控制‌：提供快速瞬态响应，无需外部补偿组件。
• ‌ULQ™操作‌：超低静态电流（110μA），延长系统待机时间。
• ‌可选操作模式‌：Eco-mode™和Out-of-Audio™模式，通过MODE引脚选择。
• ‌可选开关频率‌：500kHz和800kHz，可通过MODE引脚设置。
• ‌软启动‌：可调软启动时间，默认内部软启动时间为1.2ms。
• ‌全面保护‌：包括过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、过流保护（OCP）、过温保护（OTP）和非锁存欠压锁定（UVLO）。

3. 应用

• 笔记本电脑和PC计算机。
• 超极本、手持平板电脑。
• 工业PC、单板计算机。
• 非军事无人机。
• 分布式电源系统。

4. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：20引脚3.0mm x 3.0mm HotRod™ VQFN。

5. 电气特性

• ‌反馈电压精度‌：0.6V ± 1%（25°C）。
• ‌MOSFET导通电阻‌：高侧17mΩ，低侧5.9mΩ。
• ‌软启动时间‌：默认1.2ms，可调。
• ‌开关频率‌：500kHz或800kHz。
• ‌热关断温度‌：典型值150°C。

6. 功能描述

• ‌D-CAP3™控制‌：结合自适应导通时间控制和内部补偿电路，实现伪固定频率和低外部组件计数配置。
• ‌ Eco-mode™ ‌：轻载时保持高效率。
• ‌Out-of-Audio™模式‌：使开关频率高于可听频率，减少音频噪声。
• ‌软启动‌：内部固定软启动时间或外部电容可调软启动时间。
• ‌过流保护‌：采用逐周期谷值检测控制电路，实现过流保护。
• ‌热关断和过温保护‌：监测内部结温，防止过热损坏。

7. 典型应用电路

文档提供了详细的典型应用电路图，包括输入输出电容、电感、反馈电阻等的选择指南，以及布局建议。

8. 布局建议

• ‌旁路电容‌：在VIN和GND之间放置高质量的旁路电容。
• ‌输出电容‌：输出电容应尽可能靠近IC放置，以减小ESL和ESR。
• ‌反馈环路‌：反馈环路应远离高噪声信号，如SW节点。

9. 文档与支持

• 详细的数据手册：包含规格说明、电气特性、应用指南、布局建议等。
• TI支持资源：包括TI E2E™支持论坛，提供技术支持和社区交流。