TPS548A20 1.5V 至 20V、15A 同步 SWIFT™ 降压转换器数据手册

TPS548A20 是一款小型同步降压转换器，具有自适应导通时间 D-CAP3 控制模式。该器件为注重空间的电力系统提供易用性和低物料清单数量。

该器件具有高性能集成 MOSFET、精确的 0.6V 基准电压源和集成升压开关。具有竞争力的特性包括极少的外部元件数量、快速负载瞬态响应、自动跳跃模式作、内部软启动控制以及无需补偿。

强制连续导通模式有助于满足高性能 DSP 和 FPGA 严格的电压调节精度要求。TPS548A20 采用 28 引脚 VQFN-CLIP 封装，额定环境温度为 –40°C 至 125°C。
*附件：tps548a20.pdf

特性

• 集成的 SWIFT™ 9.9mΩ 和 4.3mΩ MOSFET 支持 15A 连续 I外
• 宽转换输入电压范围：1.5 V 至 20 V（带缓冲器）
• 输出电压范围为 0.6 V 至 5.5 V
• 支持所有陶瓷输出电容器
• 参考电压：600 mV，在 –40°C 至 85°C 环境温度下具有 ±0.5% 的容差
• 具有快速负载阶跃响应的 D-CAP3™ 控制模式
• 打嗝过流保护
• 自动跳过 Eco 模式™可实现高轻负载效率
• FCCM 满足严格的输出纹波和电压容差要求
• 预充电启动能力
• 8 种可选频率设置，范围为
  200 kHz 至 1 MHz
• 4.5 mm x 3.5 mm、28 引脚 VQFN-CLIP 封装

参数

方框图

产品概述

• 类型 ：1.5V 至 20V 输入（4.5V 至 25V 偏置）、15A 输出的同步降压转换器，采用 4.5mm×3.5mm、28 引脚 VQFN-CLIP 封装。
• 核心技术 ：集成 SWIFT™技术（9.9mΩ 高侧和 4.3mΩ 低侧 MOSFET），支持 D-CAP3™控制模式，具备快速负载瞬态响应能力。
• 输出范围 ：0.6V 至 5.5V，参考电压 600mV（-40°C 至 85°C 时精度 ±0.5%）。

主要特性

1. 电气参数
   • 输入电压：1.5V20V（带缓冲），VDD 偏置电压 4.5V25V。
   • 开关频率：8 档可选（200kHz 至 1MHz），支持外部频率同步。
   • 静态电流：关机模式 1150μA（典型），工作模式下无开关时 1850μA。
2. 工作模式
   • Auto-Skip Eco-Mode™ ：轻载时自动降低开关频率，维持高效率。
   • FCCM ：强制连续电流模式，适用于输出纹波和电压容差要求严格的场景。
3. 保护功能
   • 逐周期过流限制（15A 典型）、打嗝模式过流保护。
   • 热关断（140°C 阈值，40°C 迟滞）、输出过压 / 欠压保护（OVP/UVP）。
4. 其他特性
   • 预充电启动能力，2.4ms 固定软启动时间，PGOOD 电源良好指示（带可调延迟）。

应用领域

• 服务器、云计算、存储设备。
• 电信与网络、负载点（POL）电源。
• 工业 PC、工厂自动化、PLC、测试测量设备。
• 高性能 DSP、FPGA 等需要大电流供电的芯片。

详细功能描述

1. D-CAP3 控制模式
   • 结合自适应导通时间架构，内置纹波生成网络，支持全陶瓷输出电容，无需外部补偿。
   • 通过内部采样保持电路提升输出电压精度，减少负载调整率。
2. 频率与模式控制
   • 由 RF 引脚电阻设置开关频率，MODE 引脚选择工作模式（Eco-Mode 或 FCCM）。
   • 轻载时自动进入脉冲跳跃模式，重载时维持恒定频率。
3. 保护机制
   • 过流保护通过 TRIP 引脚电阻设置，利用 MOSFET 导通电阻检测电流，具备温度补偿。
   • 欠压锁定（UVLO）监控 VDD 电压，热关断为非锁存式保护，温度降低后自动重启。

规格参数

1. 绝对最大额定值
   • 输入电压 VIN：-0.3V25V，SW 引脚瞬态电压 - 5V27V（<10ns）。
   • 结温：-40°C150°C，存储温度：-55°C150°C，ESD 评级：HBM±2500V，CDM±1500V。
2. 热特性
   • 结到环境热阻（RθJA）：37.5°C/W，结到板热阻（RθJB）：18.1°C/W。
3. 效率
   • 输入 12V，输出 1.2V/8A 时效率约 90.3%，轻载（4A）时效率 91.2%。

封装与订购信息

• 封装 ：28 引脚 VQFN-CLIP（RVE），支持卷带（T&R）和管装（Tube）包装。
• 订购部件号示例 ：
  • TPS548A20RVER（2500 颗 / 卷，-40°C~125°C 工作）。
  • TPS548A20RVET（250 颗 / 管，同规格）。

支持资源

• 工具 ：WEBENCH® 设计中心可定制设计，参考应用报告 SLVA289 优化瞬态响应。
• 文档 ：包含修订历史、引脚功能、热性能数据及布局示例，2015 年 12 月修订版更新为生产数据。