TPS543C20 具有自适应内部补偿的 4V 至 14V、40A 同步 SWIFT™ 降压转换器数据手册

TPS543C20采用内部补偿的仿真峰值电流模式控制，以及用于 EMI 敏感型 POL 的时钟同步固定频率调制器。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 40 A 的电流，并带有布局友好的导热垫。两个 TPS543C20 器件可以堆叠在一起，以提供高达 80A 的负载点。
*附件：tps543c20.pdf

特性

• 内部补偿高级电流模式控制 40A POL
• 输入电压范围：4 V 至 14 V
• 输出电压范围：0.6 V 至 5.5 V
• 具有无损低侧电流感应功能的集成 3/0.9mΩ 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
• 堆栈 2× 电流共享、电压共享和 CLK 同步，电流共享电流高达 80 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

TPS543C20是一款高性能、40-A输出电流的同步降压转换器，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、企业存储、SSD以及ASIC、SoC、FPGA、DSP核心和I/O电源轨等应用。该转换器集成了3/0.9-mΩ堆叠的NexFET™功率级，具有自适应内部补偿、固定频率、可同步外部时钟等功能。

2. 主要特性

• ‌输入电压范围‌：4V至14V
• ‌输出电压范围‌：0.6V至5.5V
• ‌集成功率级‌：3/0.9-mΩ堆叠NexFET™，具有无损低侧电流检测
• ‌固定频率‌：可同步至外部时钟，支持300kHz至2MHz的切换频率
• ‌可编程开关频率‌：通过引脚配置，独立设备支持300kHz至2MHz，堆叠设备支持300kHz至1MHz
• ‌可编程参考电压‌：通过引脚配置，提供0.6V至1.1V的参考电压，精度为0.5%
• ‌远程差分感测‌：支持高精度输出电压感测
• ‌安全启动‌：支持预偏置输出安全启动
• ‌高精度限流保护‌：具有Hiccup电流限制功能
• ‌增强瞬态性能‌：支持异步脉冲注入（API）和体二极管制动
• ‌封装‌：40引脚、5mm×7mm LQFN封装，带有0.5mm间距和单个热焊盘

3. 功能描述

3.1 自适应内部补偿

采用内部补偿的模拟峰值电流模式控制，无需外部补偿元件，简化了系统设计并提高了稳定性。

3.2 同步与堆叠能力

支持与外部时钟同步，并可通过堆叠配置实现高达80A的输出电流，同时保持电压和电流共享。

3.3 远程差分感测

通过RSP和RSN引脚实现远程差分感测，提高了输出电压的精度和稳定性，特别是在长距离或高噪声环境下。

3.4 安全启动与预偏置输出

具有安全启动功能，可防止在预偏置输出条件下损坏敏感负载。通过逐渐增加低侧MOSFET的导通时间，实现平滑的启动过程。

3.5 保护和监测功能

• ‌过流保护‌：具有周期性的过流限制和Hiccup模式保护。
• ‌过压/欠压保护‌：监测输出电压，并在过压或欠压条件下关闭转换器。
• ‌热关断‌：内置热传感器，在结温超过阈值时关闭转换器。
• ‌电源良好（PG）信号‌：提供开漏电源良好输出，指示输出电压是否在目标范围内。

4. 应用设计

• ‌输出电压设置‌：通过VSEL引脚配置内部参考电压，从而设置输出电压。
• ‌软启动时间‌：通过SS引脚配置软启动时间，以控制启动时的涌流。
• ‌输入和输出电容‌：需要选择合适的输入和输出电容以减小纹波和提供足够的去耦。
• ‌布局考虑‌：应遵循布局指南，以最小化噪声耦合并提高热性能。

5. 封装与订购信息

TPS543C20提供LQFN-CLIP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。

6. 文档与支持

TI提供了详细的数据手册、应用笔记和设计工具，帮助用户进行电路设计和优化。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。