TPS54531 具有 Eco 模式的 3.5V 至 28V 输入、5A、570kHz 降压转换器数据手册

TPS54531 器件是一款 28V、5A 非同步降压转换器，集成了低 R DS（on） 高侧 MOSFET。为了提高轻负载时的效率，脉冲跳跃 Eco 模式功能会自动激活。此外，1μA 关断电源电流允许该器件用于电池供电应用。具有内部斜率补偿的电流模式控制简化了外部补偿计算，减少了元件数量，同时允许使用陶瓷输出电容器。电阻分压器对输入欠压锁定的滞后进行编程。过压瞬态保护电路可限制启动和瞬态条件下的电压过冲。逐周期限流方案、频率折返和热关断可在过载情况下保护器件和负载。TPS54531 器件采用 8 引脚 SO PowerPAD 集成电路封装，该封装经过内部优化以提高热性能。
*附件：tps54531.pdf

特性

• 3.5V 至 28V 输入电压范围
• 可调输出电压低至 0.8 V
• 集成的 80mΩ 高压侧 MOSFET 支持高达 5A 的连续输出电流
• 轻负载时效率高，具有脉冲跳跃 Eco 模式
• 固定 570kHz 开关频率
• 典型 1μA 关断静态电流
• 可调节的慢启动限制浪涌电流
• 可编程 UVLO 阈值
• 过压瞬态保护
• 逐周期限流、频率折返和热关断保护
• 采用易于使用的热增强型 8 引脚 SO PowerPAD™ 集成电路封装
• 使用 TPS56637 在更小的封装中实现更高的效率

参数

方框图

一、产品概述

TPS54531 是一款 5A、28V 输入的 SWIFT™ 降压转换器，具有 Eco-mode 功能，可在轻载条件下提高效率。该转换器集成了 80mΩ 的高侧 MOSFET，支持高达 5A 的连续输出电流，并具有固定 570kHz 的开关频率。TPS54531 适用于消费类电子、工业及车载音频电源供应、分布式电源系统等多种应用。

二、主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：3.5V 至 28V。
• ‌高效率‌：轻载时通过 Eco-mode 提高效率。
• ‌固定开关频率‌：570kHz，有助于简化外部滤波设计。
• ‌可调输出电压‌：可低至 0.8V。
• ‌集成高侧 MOSFET‌：降低外部组件数量，提高可靠性。
• ‌保护功能‌：包括过压瞬态保护、过流保护、热关断等。

三、功能描述

1. Eco-mode 功能

• 在轻载条件下，TPS54531 自动进入 Eco-mode，通过脉冲跳过降低开关频率和静态电流，从而提高效率。

2. 固定频率 PWM 控制

• 使用固定 570kHz 的开关频率，有助于减少输出纹波和简化滤波设计。

3. 可调慢启动

• 通过外部电容设置慢启动时间，限制启动时的浪涌电流。

4. 过压瞬态保护

• 内置过压瞬态保护电路，防止输出电压过冲。

5. 热关断

• 当结温超过 165°C 时，自动关闭输出，防止过热损坏。

四、应用领域

• 消费类应用：如机顶盒、CPE 设备、LCD 显示器、外设和电池充电器。
• 工业和车载音频电源供应。
• 5V、12V 和 24V 分布式电源系统。

五、典型应用电路

数据手册中提供了详细的典型应用电路图，包括输入电容、输出电容、电感、慢启动电容等的选择指南，以及输出电压和 UVLO（欠压锁定）的调整方法。

六、设计指南

1. 组件选择

• ‌输入电容‌：推荐使用 10μF 的陶瓷电容，以降低输入纹波。
• ‌输出电容‌：根据负载瞬态响应和输出纹波要求选择合适的电容值和类型。
• ‌电感‌：根据输出电流和纹波要求选择合适的电感值。

2. 布局建议

• 将输入电容、输出电容和电感尽量靠近 TPS54531 的相应引脚，以减小寄生电感和电阻。
• 确保 GND 引脚连接到 PCB 的地平面，以提供良好的热传导和信号完整性。

3. 补偿设计

• 提供了详细的补偿组件设计指南，以确保系统的稳定性。

七、封装和材料信息

TPS54531 采用 8 引脚 SO PowerPAD™ 封装，具有增强的热性能。数据手册中提供了详细的封装尺寸、引脚分配和热阻等信息。