TPS57114C-Q1 汽车类 2.95V 至 6V、4A、2MHz 同步降压转换器数据手册

TPS57114C-Q1 器件是一款功能齐全的 6V、4A、同步降压电流模式转换器，具有两个集成 MOSFET。

TPS57114C-Q1 器件通过集成 MOSFET 实现小型设计，实施电流模式控制以减少外部元件数量，通过实现高达 2MHz 的开关频率来减小电感器尺寸，并通过小型 3mm × 3mm 热增强型 QFN 封装最大限度地减少 IC 占用空间。
*附件：tps57114c-q1.pdf

TPS57114C-Q1 器件具有精确的 ±1% 电压基准 （V 裁判 ） 的 S S T

通过集成的 12mΩ MOSFET 和 515μA 典型电源电流，效率最大化。使用使能引脚，进入关断模式，关断电源电流降至 5.5 μA。

内部欠压锁定设置为 2.45 V，但使用使能引脚上的电阻网络对阈值进行编程可以提高设置。slow-start 引脚控制输出电压启动斜坡。开漏电源良好信号指示输出在标称电压的 93% 至 107% 范围内。

频率折返和热关断可在过流情况下保护器件。

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
  • 器件 HBM ESD 分类 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C4B
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 两个 12mΩ（典型值）MOSFET，可在 4A 负载下实现高效率
• 200kHz 至 2MHz 开关频率
• 0.8 V ± 1% 电压基准，整个温度范围（–40°C 至 +150°C）
• 与外部时钟同步
• 可调慢启动和排序
• UV 和 OV 电源就绪输出
• –40°C 至 +150°C 工作结温范围
• 耐热增强型 3mm × 3mm 16 引脚 WQFN
• 引脚与 TPS54418 兼容

参数

方框图

1. 产品概述

TPS57114C-Q1是一款专为汽车应用设计的同步降压DC-DC转换器，具有2.95V至6V的输入电压范围、4A的输出电流能力以及高达2MHz的开关频率。该转换器集成了两个低导通电阻的MOSFETs，提供了高效率和小尺寸的解决方案。

2. 关键特性

• ‌汽车级认证‌：AEC-Q100认证，适用于-40°C至+125°C的工作温度范围。
• ‌高效率‌：集成12mΩ MOSFETs，515μA典型供电电流，在4A负载下实现高效率。
• ‌宽输入电压范围‌：支持2.95V至6V的输入电压。
• ‌高开关频率‌：开关频率可调，范围从200kHz至2MHz，支持小尺寸输出滤波元件。
• ‌精确电压参考‌：提供0.8V ± 1%的精确电压参考。
• ‌功能安全‌：提供文档支持功能安全系统设计。
• ‌热增强封装‌：采用3mm × 3mm的16引脚WQFN封装，具有裸露热焊盘，增强散热性能。

3. 应用领域

• 低电压、高密度电源系统。
• 高性能DSP、FPGA、ASIC和微处理器的点负载调节。
• 宽带、网络和光通信基础设施。

4. 功能描述

• ‌固定频率PWM控制‌：采用电流模式控制，减少外部组件数量，提高系统稳定性。
• ‌慢启动和跟踪‌：通过SS/TR引脚实现输出电压的慢启动和跟踪功能，减少启动时的浪涌电流。
• ‌UV和OV保护‌：具有欠压（UV）和过压（OV）保护功能，确保输出电压在安全范围内。
• ‌电源良好输出‌：PWRGD引脚指示输出电压是否处于正常范围内。
• ‌热关断‌：内置热关断保护机制，防止过温损坏。
• ‌同步整流‌：采用同步整流技术，提高转换效率。

5. 电气特性

• ‌输入电压范围‌：2.95V至6V。
• ‌输出电压范围‌：0.8V至VIN（可调）。
• ‌输出电流‌：最大4A。
• ‌开关频率‌：200kHz至2MHz（可调）。
• ‌软启动时间‌：通过外部电容设置。
• ‌热关断温度‌：约168°C，带20°C迟滞。

6. 封装和尺寸

• ‌封装类型‌：16引脚WQFN封装。
• ‌尺寸‌：3mm × 3mm。

7. 典型应用电路

文档提供了典型应用电路图，详细说明了输入电容、输出电容、电感、电阻等元件的选择和设计步骤。同时，建议使用TI的WEBENCH工具进行电路设计和优化。

8. 布局和设计指南

• ‌布局建议‌：强调输入电容的旁路、关键信号的走线、热管理等方面的布局考虑。
• ‌设计考虑‌：包括输入电容、输出电容、电感的选择，慢启动电容的计算，补偿网络的设计等，以确保系统的稳定性和性能。

9. 文档和支持

• ‌技术文档‌：包括数据手册、应用笔记等，提供详细的产品信息和应用指导。
• ‌设计工具‌：支持使用TI的WEBENCH软件进行电路设计和优化。
• ‌社区资源‌：提供TI E2E在线社区支持，方便工程师交流和获取帮助。

10. 安全警示

• ‌静电放电（ESD）保护‌：该器件具有有限的内置ESD保护，建议在存储或处理时采取适当的预防措施，以防止静电损坏MOS栅极。