TPS54427 4.5V 至 18V 输入、4A 同步降压转换器数据手册

TPS54427 是一款自适应导通时间 D-CAP2™ 模式同步降压转换器。The TPS54427 使系统设计人员能够完成各种终端设备的电源总线稳压器套件，包括 一种高性价比、低元件数量、低待机电流的解决方案。

TPS54427 的主控制回路使用 D-CAP2™ 模式控制，该模式控制提供 快速瞬态响应，无需外部补偿元件。

TPS54427 还具有一个专有电路，使该器件能够同时适应低 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。
*附件：tps54427.pdf

该器件在 4.5V 至 18V VIN 输入范围内工作。输出电压可编程 介于 0.76 V 和 7 V 之间。

该设备还具有可调节的软启动时间。

TPS54427 采用 8 引脚 DDA 封装和 10 引脚 DRC 封装，旨在 工作温度范围为 –40°C 至 85°C。

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 7.0 V
• 针对低占空比应用
  进行了优化
  的高效集成 FET – 70 mΩ（高侧）和 53 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 )
• 逐周期超过电流限制

参数

方框图

一、产品概述

TPS54427是一款单通道同步降压DC-DC转换器，集成了FET，适用于4.5V至18V输入电压范围，具有4A输出能力。它采用D-CAP2™控制模式，提供快速瞬态响应，并支持陶瓷输出电容器。该器件适用于多种低电压系统应用。

二、关键特性

• ‌D-CAP2™控制模式‌：实现快速瞬态响应，无需外部补偿。
• ‌宽输入电压范围‌：4.5V至18V。
• ‌输出电压范围‌：0.76V至7V。
• ‌高效集成FET‌：高侧和低侧FET的rDS(ON)分别为70mΩ和53mΩ，优化低占空比应用。
• ‌低关断电流‌：小于10μA。
• ‌高初始带隙参考精度‌。
• ‌可调节软启动‌。
• ‌预偏置软启动‌：防止启动时的预偏置输出下拉。
• ‌650kHz开关频率‌。
• ‌逐周期过流限制‌。

三、引脚功能

• ‌EN‌：使能引脚，高电平有效，需要上拉电阻。
• ‌VFB‌：反馈电压引脚，连接输出电压的分压器。
• ‌VREG5‌：5.5V电源输出，需连接1μF电容到地。
• ‌SS‌：软启动控制引脚，连接外部电容到地。
• ‌GND‌：接地引脚。
• ‌SW‌：开关节点，连接高侧和低侧NFET。
• ‌VBST‌：自举电容输入引脚。
• ‌VIN‌：输入电压引脚。
• ‌热焊盘‌：必须焊接到地以实现适当的热耗散。

四、工作模式

• ‌正常操作模式‌：在输入电压高于UVLO阈值且EN引脚高于使能阈值时工作。
• ‌强制CCM操作模式‌：在轻载条件下，通过强制连续导通模式（CCM）操作来维持稳定性。

五、应用指南

• ‌输出电压设定‌：通过选择合适的电阻分压器来设定VFB引脚的电压，从而确定输出电压。
• ‌输出滤波器选择‌：选择合适的电感和电容组合，以优化瞬态响应和稳定性。
• ‌输入电容选择‌：需要至少一个10μF的陶瓷电容作为解耦电容，可选地添加一个0.1μF的高频旁路电容。
• ‌自举电容选择‌：需要一个0.1μF的陶瓷电容连接在VBST和SW引脚之间。
• ‌VREG5电容选择‌：需要一个1μF的陶瓷电容连接在VREG5和GND引脚之间。

六、布局考虑

• ‌热管理‌：TPS54427能提供较大电流，因此热耗散可能是一个关注点，应在IC顶部和底部提供足够的接地面积，并使用热过孔连接到热焊盘。
• ‌输入电流环‌：尽量减小输入电流环的面积。
• ‌SW节点‌：物理上尽量小且短，以减小寄生电容和电感。
• ‌模拟和非切换组件‌：远离切换组件。
• ‌单点接地‌：信号地和功率地在单点连接。
• ‌热焊盘连接‌：必须焊接到PGND。

七、应用领域

• 数字电视电源供应
• 高清蓝光播放器
• 网络家庭终端
• 数字机顶盒（STB）

八、封装与订购信息

TPS54427提供8引脚的SO PowerPAD™（DDA）和10引脚的VSON（DRC）封装，工作温度范围为-40°C至85°C。具体封装尺寸、订购信息和可用性请参考数据手册中的相关章节。