TPS54418A 2.95V 至 6V 输入、4A 同步降压型 SWIFT™ 转换器数据手册

TPS54418A 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。

TPS54418A 器件通过集成 MOSFET 实现小型设计，实现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 3 mm × 3 mm 的小型热增强型 QFN 封装最大限度地减少器件占用空间。

TPS54418A 器件通过精确的 ±1% 电压基准 （V 裁判 ） 的 S S T
*附件：tps54418a.pdf

通过集成的 30mΩ MOSFET 和 350μA 的典型电源电流，效率最大化。使用 enable 引脚，进入关断模式，关断电源电流降至 2 μA。

欠压锁定在内部设置为 2.6 V，但可以通过在使能引脚上使用电阻网络对阈值进行编程来提高。输出电压启动斜坡由软启动引脚控制。开漏电源良好信号指示输出在其标称电压的 93% 至 107% 范围内。频率折返和热关断功能可在过流情况下保护器件。

特性

• 两个 30mΩ（典型值）MOSFET，可在 4A 负载下实现高效率
• 开关频率：200 kHz 至 2 MHz
• 温度基准电压：0.8 V ± 1%
• 与 External Clock 同步
• 可调软启动 / 排序
• UV 和 OV 电源就绪输出
• 低工作和关断静态电流
• 安全启动至预偏置输出
• 逐周期电流限制、热和频率折返保护
• 工作结温范围：–40°C 至 +150°C
• 耐热增强型 3 mm × 3 mm 16 引脚 WQFN 封装

参数

方框图

一、产品概述

TPS54418A是一款由德州仪器（Texas Instruments）生产的4A同步降压（Step-Down）SWIFT™转换器，适用于2.95V至6V的输入电压范围。该产品集成了两个30mΩ（典型值）的MOSFETs，支持高达2MHz的开关频率，并提供多种保护功能，如过流保护、过压保护、欠压锁定（UVLO）和热关断等。TPS54418A采用3mm × 3mm的16引脚WQFN封装，适用于高性能DSPs、FPGAs、ASICs和微处理器等应用场景。

二、主要特性

• ‌高效率‌：集成低导通电阻的MOSFETs，提供高效率的电源转换。
• ‌高开关频率‌：支持高达2MHz的开关频率，允许使用小尺寸的电感和电容。
• ‌宽输入电压范围‌：支持2.95V至6V的输入电压范围。
• ‌输出电压可调‌：通过外部电阻分压器可调整输出电压，范围为0.8V至VIN。
• ‌多种保护功能‌：包括过流保护、过压保护、欠压锁定（UVLO）和热关断等。
• ‌软启动功能‌：通过软启动引脚实现输出电压的平滑上升，减少启动时的浪涌电流。
• ‌紧凑封装‌：采用3mm × 3mm的16引脚WQFN封装，节省板级空间。

三、引脚功能

TPS54418A的引脚功能包括：

• ‌VIN‌：输入电压引脚。
• ‌BOOT‌：自举电容引脚，为高侧MOSFET的栅极驱动器供电。
• ‌PH‌：高侧MOSFET的源极和低侧MOSFET的漏极。
• ‌VSENSE‌：输出电压反馈引脚，连接电阻分压器。
• ‌COMP‌：误差放大器输出引脚，用于环路补偿。
• ‌SS‌：软启动引脚，连接外部电容实现软启动功能。
• ‌EN‌：使能引脚，控制转换器的开关。
• ‌PWRGD‌：功率正常输出引脚，指示输出电压是否在正常范围内。
• ‌RT/CLK‌：定时电阻或外部时钟输入引脚，用于调整开关频率或同步外部时钟。
• ‌GND‌和‌AGND‌：接地引脚，分别用于功率地和模拟地。

四、工作原理

TPS54418A采用固定频率PWM控制模式，通过误差放大器将输出电压与内部参考电压进行比较，产生控制信号来调整高侧和低侧MOSFET的开关状态，从而维持稳定的输出电压。产品还内置了斜率补偿电路，以防止占空比增加时出现的次谐波振荡。此外，TPS54418A还支持通过RT/CLK引脚同步外部时钟信号。

五、应用设计

数据手册提供了详细的应用设计指南，包括如何选择电感、输出电容和输入电容，如何进行环路补偿设计，以及如何配置软启动和使能引脚等。此外，还介绍了典型应用电路和PCB布局指南，以帮助设计师实现优化的电源解决方案。

六、封装与订购信息

TPS54418A提供16引脚WQFN封装选项，具体封装信息和订购代码请参考数据手册的封装选项附录部分。