TPS54308 4.5V 至 28V 输入、3A 输出、同步 350kHz FCCM 降压转换器数据手册

TPS54308 是一款 4.5V 至 28V 输入电压范围的 3A 同步降压转换器。该器件包括两个集成开关 FET、内部环路补偿和 5ms 内部软启动，以减少元件数量。

通过集成 MOSFET 并采用 SOT-23 封装，TPS54308 实现了高功率密度，并在 PCB 上提供了较小的尺寸。
*附件：tps54308.pdf

该TPS54308在轻负载条件下以强制连续导通模式 （FCCM） 运行。开关频率在整个负载范围内保持几乎恒定的水平。

两个高侧 MOSFET 中的逐周期电流限制可在过载情况下保护转换器，并通过低侧 MOSFET 续流电流限制来增强，从而防止电流失控。如果过流情况持续的时间超过当前时间，则触发打嗝模式保护。

特性

• 4.5V 至 28V 宽输入电压范围
• 集成 85mΩ 和 40mΩ MOSFET，可实现 3A 连续输出电流
• 2μA 低关断电流、300μA 静态电流
• 内部 5 ms 软启动
• 固定 350kHz 开关频率
• 峰值电流模式控制
• 内部环路补偿
• 具有打嗝模式保护功能，可为两个 MOSFET 提供过流保护
• 过压保护
• 热关断
• SOT-23 （6） 封装

参数

方框图

1. 概述

TPS54308是一款高性能、同步降压（Buck）DC-DC转换器，适用于4.5V至28V的宽输入电压范围，提供高达3A的连续输出电流。该转换器集成了85mΩ的高侧MOSFET和40mΩ的低侧MOSFET，采用SOT-23封装，具有高功率密度和小尺寸的特点。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：4.5V至28V。
• ‌高集成度‌：集成两个N沟道MOSFET，减少外部元件数量。
• ‌低静态电流‌：在关闭模式下仅消耗2μA电流，工作模式下为300μA。
• ‌固定频率操作‌：固定350kHz开关频率，适合需要严格控制开关频率和输出电压纹波的应用。
• ‌峰值电流模式控制‌：采用内部补偿网络，简化设计并提高系统稳定性。
• ‌保护功能‌：包括过流保护（具有打嗝模式保护）、过压保护和热关断保护。
• ‌小尺寸封装‌：采用SOT-23（6）封装，占用PCB空间小。

3. 功能描述

3.1 软启动功能

TPS54308具有内部5ms软启动功能，可限制启动时的涌入电流，避免对输入电源和电容造成冲击。

3.2 强制连续导通模式（FCCM）

在轻载条件下，TPS54308工作在强制连续导通模式（FCCM），保持开关频率几乎恒定，有助于控制输出电压纹波。

3.3 过流保护

转换器提供高侧和低侧MOSFET的过流保护。当检测到过流条件时，会触发打嗝模式保护，防止器件损坏。

3.4 过压保护

内置过压保护电路，当输出电压超过设定阈值时，关闭高侧MOSFET，防止输出电压过高。

3.5 热关断

当结温超过165°C时，热关断电路会关闭转换器，防止过热损坏。温度降低后，转换器会自动重启。

4. 应用电路设计

• ‌输入电容‌：需要选择合适的输入解耦电容和旁路电容，以减小输入电压纹波和噪声。
• ‌输出电感‌：根据负载电流和输出电压纹波要求选择合适的电感值。
• ‌输出电容‌：需要考虑电容的ESR、纹波电流能力和电压等级，以满足输出电压纹波和瞬态响应要求。
• ‌反馈电路‌：使用电阻分压器设置输出电压，反馈电阻应具有高精度和低温漂特性。

5. 布局指南

• 输入和输出电容应尽可能靠近TPS54308的VIN和SW引脚，以减小寄生电感和电阻。
• SW引脚到输出电感的路径应尽可能短且宽，以减小寄生电感和辐射发射。
• 反馈电阻分压器的中点应连接到FB引脚，且反馈路径应远离高电压开关轨迹，以减少噪声耦合。
• 接地设计应良好，确保所有GND引脚都连接到PCB的地平面，以减小地弹和噪声。

6. 封装与订购信息

TPS54308提供SOT-23（6）封装选项，具有不同的RoHS状态和订购状态。用户应根据具体需求选择合适的封装和订购选项。

7. 文档与支持

TI提供了详细的数据手册、应用笔记、设计工具和社区资源，帮助用户进行设计和故障排除。用户可以通过TI的WEBENCH® Power Designer工具快速生成定制设计，并通过TI的E2E™在线社区获取技术支持和与其他工程师交流经验。