TPS54040A 具有 Eco 模式的 3.5V 至 42V 输入、0.5A 降压转换器数据手册

TPS54040A器件是一款 42 V、0.5 A 降压稳压器，具有集成高侧 MOSFET 的电流模式控制提供简单的外部补偿和灵活的组件 选择。低纹波脉冲跳跃模式将空载、稳压输入电源电流降至 116 μA. 使用使能引脚时，当使能引脚为 1.3 μA 时，关断电源电流标称值为 1.3 μA 低。

欠压锁定在内部设置为 2.5 V，但可以使用使能来增加 针。输出电压启动斜坡由慢速启动引脚控制，该引脚也可以 配置用于排序或跟踪。开漏电源良好信号指示输出何时 在其标称电压的 94% 至 107% 范围内。

宽开关频率范围允许效率和外部组件尺寸 优化。频率折返和热关断可在过载期间保护器件 条件。
*附件：tps54040a.pdf

特性

• 3.5 V 至 42 V 输入电压范围
• 200mΩ 高侧 MOSFET
• 轻负载时效率高，具有
  脉冲跳跃 Eco 模式™
• 比 TPS54040 更严格的使能阈值
  可实现更精确的 UVLO 电压
• 可调 UVLO 电压和滞后
• 116 μA 工作静态电流
• 1.3 μA 关断电流
• 100 kHz 至 2.5 MHz 开关频率
• 与 External Clock 同步
• 可调慢速启动/排序
• UV 和 OV 电源良好输出
• 0.8V 内部电压基准
• 采用 MSOP-10 和 VSON-10 封装
• 由 WEBENCH 和 SwitcherPro™Software Tool 提供支持^®^

参数

方框图

1. 产品概述

TPS54040A 是一款由 Texas Instruments 生产的 42V、0.5A 降压 DC-DC 转换器，集成了高侧 MOSFET，适用于需要高效率、小尺寸和灵活组件选择的工业和商业应用。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：3.5V 至 42V，适用于多种电源系统。
• ‌高效率‌：采用 Eco-Mode™ 脉冲跳跃模式，在轻载时降低静态电流，提高效率。
• ‌可调开关频率‌：100kHz 至 2.5MHz，可通过外部电阻调整，优化效率和外部组件尺寸。
• ‌丰富的保护功能‌：包括过流保护、过热关断、欠压锁定（UVLO）和过压瞬态保护。
• ‌集成度高‌：内置高侧 MOSFET、启动电路和软启动功能，减少外部组件数量。

3. 功能描述

3.1 Eco-Mode™ 脉冲跳跃模式

• 在轻载条件下，TPS54040A 进入 Eco-Mode，通过脉冲跳跃减少开关损耗，提高轻载效率。
• 脉冲跳跃模式通过检测输出电流和峰值开关电流实现，当输出电流低于阈值时，自动进入该模式。

3.2 可调 UVLO 和慢启动功能

• UVLO 电压可通过外部电阻调整，增加设计的灵活性。
• 慢启动功能通过外部电容实现，限制启动时的浪涌电流，保护电源和负载。

3.3 过压瞬态保护

• 在输出过压瞬态时，高侧 MOSFET 被快速关断，防止输出电压过冲，保护负载。

4. 应用领域

• 12V 和 24V 工业和商业电源系统。
• 后市场汽车配件，如视频、GPS 和娱乐系统。
• 任何需要高效率、宽输入电压范围和灵活设计的降压转换应用。

5. 设计指南

文档提供了详细的设计指南，包括：

• ‌选择开关频率‌：根据输入电压、输出电压和电感值计算最大开关频率。
• ‌电感选择‌：根据负载电流和纹波要求选择合适的电感值。
• ‌输出电容选择‌：根据负载瞬态响应和输出电压纹波要求选择合适的电容值。
• ‌布局考虑‌：输入/输出电容和电感应尽可能靠近 IC，以减少寄生电感和电阻。

6. 封装与订购信息

TPS54040A 提供 MSOP-10 和 VSON-10 封装选项，具体封装类型和可订购信息请参考数据手册中的“机械、封装和可订购信息”部分。

7. 注意事项

• 在设计过程中，应仔细选择合适的电感、电容和布局方案，以确保电路的稳定性和性能。
• 在高功率应用场合，应注意散热设计，以防止芯片过热损坏。
• 在使用 Eco-Mode 时，应注意负载电流的变化范围，以确保模式切换的准确性。