TPS543B20 具有自适应内部补偿的 4V 至 19V、25A 同步 SWIFT™ 降压转换器数据手册

TPS543B20 采用内部补偿的仿真峰值电流模式控制，并带有一个时钟同步的固定频率调制器，用于 EMI 敏感型 POL。内部积分器和直接放大斜坡跟踪环路消除了在宽频率范围内进行外部补偿的需求，从而使系统设计灵活、密集和简单。可选的 API 和体制动分别通过显著减少下冲和过冲来帮助改善瞬态性能。具有低损耗开关功能的集成 NexFET™ MOSFET 有助于提高效率，并在 5 mm × 7 mm PowerStack™ 封装中提供高达 25 A 的电流，并带有布局友好的导热垫。两个 TPS543B20 器件可以堆叠在一起，以提供高达 50A 的负载点。
*附件：tps543b20.pdf

特性

• 内部补偿高级电流模式控制 25A POL
• 输入电压范围：4 V 至 19 V
• 输出电压范围：0.6 V 至 5.5 V
• 具有无损低侧电流感应的集成 4.1/1.9mΩ 堆叠式 NexFET™ 功率级
• 固定频率 - 与外部时钟同步和/或同步输出
• 引脚搭接可编程开关频率
  • 300 kHz 至 2 MHz（独立）
  • 300 kHz 至 1 MHz，可堆叠
• 堆叠 2× 电流共享、电压共享和 CLK 同步，电流分配高达 50 A
• 引脚搭接可编程基准电压范围为 0.6 V 至 1.1 V，精度为 0.5%
• 差分遥感
• 安全启动至预偏置输出
• 高精度打嗝电流限制
• 异步脉冲注入 （API） 和车身制动
• 具有 0.5mm 间距和单个导热垫的 40 引脚、5mm × 7mm LQFN 封装

参数

方框图

1. 概述

TPS543B20是一款高性能、高集成度的同步降压DC-DC转换器，适用于无线和有线通信基础设施设备、企业服务器、交换机、路由器以及存储系统等应用。该转换器提供高达25A的输出电流，并支持通过堆叠实现高达50A的输出电流。

2. 主要特性

• ‌高集成度‌：集成4.1/1.9mΩ堆叠NexFET™功率级，支持高达25A的输出电流。
• ‌宽输入电压范围‌：支持4V至19V的输入电压。
• ‌灵活的输出电压范围‌：输出电压可编程范围为0.6V至5.5V。
• ‌固定频率与同步‌：支持300kHz至2MHz的可编程固定开关频率，并可同步至外部时钟。
• ‌先进的电流模式控制‌：采用内部补偿的模拟峰值电流模式控制，无需外部补偿。
• ‌增强型瞬态响应‌：支持异步脉冲注入（API）和体二极管制动功能，改善瞬态性能。
• ‌多种保护功能‌：包括过流保护、热关断、短路保护等。
• ‌远程电压感测‌：支持差分远程电压感测，提高系统稳定性。

3. 功能描述

3.1 软启动功能

TPS543B20提供可编程软启动时间，范围从0.5ms至32ms，通过SS引脚与不同阻值的电阻组合实现。

3.2 输入与VDD欠压锁定（UVLO）

转换器具有固定的VIN和VDD欠压锁定阈值及迟滞，确保在输入电压不稳定时能够可靠工作。

3.3 电源良好指示（PGOOD）

PGOOD引脚在输出电压达到目标值后变为高电平，指示电源工作正常。当输出电压超出正常范围时，PGOOD引脚拉低。

3.4 可编程电压参考

通过VSEL引脚选择不同的内部参考电压，范围从0.6V至1.1V，步长为0.05V。

3.5 内部斜坡补偿

内部斜坡补偿网络支持使用低ESR输出电容器，并优化环路稳定性。

3.6 同步与堆叠功能

支持多个TPS543B20设备堆叠使用，通过VSHARE和ISHARE引脚实现电压和电流均分，同时支持通过SYNC引脚与外部时钟同步。

4. 应用电路设计

应用电路设计包括选择合适的输入电容、输出电感、输出电容以及补偿网络。设计过程中需要考虑负载瞬态响应、稳定性、效率和输出纹波电压等因素。TI提供了WEBENCH® Power Designer工具，可帮助用户快速生成定制设计。

5. 布局指南

• 所有GND引脚（包括AGND、GND和PGND）应直接连接到设备下方的热焊盘。
• 输入和输出电容应尽可能靠近相应的PVIN和SW引脚，以减小寄生电感和电阻。
• SW引脚应尽可能短且宽，以减小辐射发射。
• 敏感模拟信号线应远离高电压开关轨迹，以减少噪声耦合。

6. 封装与订购信息

TPS543B20提供5mm x 7mm的LQFN-CLIP封装，具有不同的订购状态和RoHS状态。