TPS54525 4.5V 至 18V 输入、5.5A 同步降压转换器数据手册

TPS54525 是一款自适应导通时间 D-CAP2™ 模式同步降压转换器。该 TPS54525 使系统设计人员能够使用经济高效、低元件数量、低待机电流的解决方案来完善各种终端设备的电源总线稳压器套件。TPS54525 的主控制回路使用 D-CAP2™ 模式控制，无需外部补偿元件即可提供非常快速的瞬态响应。该 TPS54525 还具有专有电路，使该器件能够采用低等效串联电阻 （ESR） 输出电容器（如 POSCAP 或 SP-CAP）和超低 ESR 陶瓷电容器。该器件在 4.5V 至 18V VIN 输入范围内工作。输出电压可在 0.76 V 至 5.5 V 之间编程。该器件还具有可调节的软启动时间和电源良好功能。TPS54525 采用 14 引脚 HTSSOP 封装，设计工作温度范围为 –40°C 至 85°C。
*附件：tps54525.pdf

特性

• D-CAP2™ 模式可实现快速瞬态响应
• 低输出纹波，并允许使用陶瓷输出电容器
• 宽 V在输入电压范围：4.5 V 至 18 V
• 输出电压范围：0.76 V 至 5.5 V
• 高效集成 FET 针对较低占空比应用进行了优化 –63 mΩ（高侧）和 33 mΩ（低侧）
• 高效率，关断时小于 10 μA
• 高初始带隙参考精度
• 可调软启动
• 预偏置软启动
• 650kHz 开关频率 （f 西 南部 )
• 逐周期过流限制
• 电源良好输出

参数

方框图

1. 产品概述

‌TPS54525‌ 是一款高效的5.5A同步降压（Buck）转换器，支持4.5V至18V的宽输入电压范围，并提供0.76V至5.5V的可调输出电压。该转换器采用D-CAP2™控制模式，实现了快速的瞬态响应和低输出纹波，适用于数字TV电源、高清蓝光播放器、网络家庭终端等多种应用。

2. 主要特性

• ‌D-CAP2™控制模式‌：提供快速瞬态响应，支持陶瓷输出电容器。
• ‌宽输入电压范围‌：4.5V至18V。
• ‌可调输出电压范围‌：0.76V至5.5V。
• ‌高效集成FET‌：优化低占空比应用，提高能效。
• ‌低待机电流‌：小于10μA。
• ‌可调软启动‌：允许用户自定义软启动时间。
• ‌预偏置软启动‌：防止启动过程中输出电流被拉低。
• ‌650kHz开关频率‌：提供稳定的电源输出。
• ‌多种保护功能‌：包括过流限制、过压/欠压保护、热关断等。

3. 功能描述

3.1 PWM操作

TPS54525采用自适应导通时间PWM控制器，结合D-CAP2™控制模式，实现伪固定频率操作。该模式通过内部补偿电路减少外部元件数量，同时支持低ESR和陶瓷输出电容器，确保输出稳定。

3.2 软启动与预偏置软启动

• ‌软启动‌：通过连接在SS引脚和GND之间的外部电容来调整软启动时间，避免启动过程中的输出电压过冲。
• ‌预偏置软启动‌：在输出已预偏置的情况下，防止启动过程中电流被拉低，确保输出电压平稳上升。

3.3 输出过流保护

采用逐周期谷值检测控制电路，监测低侧FET的开关电压来检测过流情况。当检测到过流时，转换器将限制输出电流，防止损坏。

3.4 过压/欠压保护

• ‌ 过压保护（OVP） ‌：当反馈电压超过设定阈值时，关闭转换器以防止损坏。
• ‌ 欠压保护（UVP） ‌：当反馈电压低于设定阈值时，关闭转换器以防止不稳定输出。

3.5 热关断

监测转换器温度，当温度超过设定阈值时，自动关闭转换器以防止过热损坏。

4. 应用与实现

4.1 设计指南

设计过程中需要确定输入电压范围、输出电压、输出电流等关键参数。输出电压通过连接在输出节点和VFB引脚之间的电阻分压器设置。输出滤波器采用LC电路，需选择合适的电感和电容值以确保稳定性。

4.2 布局考虑

• 保持输入电流环路尽可能小，以减少电磁干扰。
• SW节点应尽可能小且短，以减少寄生电容和电感。
• 将模拟和非切换组件远离切换组件，以减少干扰。
• 从信号地到功率地进行单点连接，确保良好的接地。
• 使用足够的过孔连接VIN、SW和PGND，以减小阻抗。

5. 封装与订购信息

TPS54525提供HTSSOP（PWP）封装选项，具有14个引脚。详细的封装和订购信息可参考数据手册中的“封装选项附录”部分。

6. 注意事项

• 在处理集成电路时，应遵循适当的静电放电（ESD）预防措施，以避免损坏器件。
• TI提供的技术和可靠性数据、设计资源等“按原样”提供，不附带任何形式的保证。客户有责任选择适合的TI产品并验证其应用。