TPS5420-EP 增强型产品 5.5V 至 36V 输入、2A、500kHz 降压转换器数据手册

作为 SWIFT™ 系列 DC/DC 稳压器的一员，该TPS5420是一款高输出电流 PWM 转换器，集成了低电阻高侧 N 沟道 MOSFET。基板上包括一个高性能电压误差放大器，可在瞬态条件下提供严格的电压调节精度，一个欠压锁定电路，以防止启动直到输入电压达到 5.5 V，一个内部设置的慢启动电路，以限制浪涌电流，以及一个电压前馈电路，以改善瞬态响应。使用ENA引脚，关断电源电流通常降低至18 μA。其他功能包括有源高能能、过流保护和热关断。为了降低设计复杂性和外部元件数量，TPS5420反馈环路经过内部补偿。

TPS5420器件采用易于使用的8引脚SOIC封装。TI 提供评估模块和 SWIFT Designer 软件工具，以帮助快速实现高性能电源设计，以满足紧迫的设备开发周期。
*附件：tps5420-ep.pdf

特性

• 受控基线
  • 一个装配/测试站点，一个制造站点
• 增强的 Diminishing Manufacturing Source （DMS） 支持
• 增强的产品变更通知
• 资格血统书^(1)^
• 宽输入电压范围：5.5 V 至 35 V
• 高达 2A 的连续（3A 峰值）输出电流
• 通过 110 米集成 MOSFET 开关实现高达 95% 的高效率
• 宽输出电压范围：可调电压低至 1.22 V，初始精度为 1.5%
• 内部补偿最大限度地减少了外部零件数量
• 固定 500kHz 开关频率，适用于小尺寸滤波器
• 通过输入电压前馈改善线路调节和瞬态响应
• 系统受到过流限制和热关断保护
• -55°C 至 125°C 工作结温范围
• 采用小型 8 引脚 SOIC 封装
• 有关 SWIFT™ 文档、应用程序报告和设计软件，请参阅 TI 网站 www.ti.com/swift
• 应用
  • 消费类：机顶盒、DVD、LCD 显示器
  • 工业和汽车音响电源
  • 电池充电器、大功率 LED 电源
  • 12V/24V 分布式电源系统

参数

‌1. 产品概述‌
TPS5420-EP是TI（德州仪器）SWIFT™系列DC/DC稳压器成员，集成高效N沟道MOSFET，输入电压范围5.5V至35V，输出电流高达2A（峰值3A）。其特性包括：

• ‌高效率‌：95%（110mΩ内阻MOSFET）
• ‌宽输出范围‌：可调至1.22V（精度±1.5%）
• ‌内置补偿‌：减少外部元件数量
• ‌保护功能‌：过流限制、热关断、欠压锁定（UVLO）
• ‌工作温度‌：-55°C至125°C

‌2. 关键特性‌

• ‌输入电压‌：5.5V–35V
• ‌开关频率‌：固定500kHz（优化滤波器尺寸）
• ‌控制模式‌：电压前馈改善瞬态响应
• ‌封装‌：8引脚SOIC（D）

‌3. 应用场景‌

• 消费电子：机顶盒、DVD、LCD显示器
• 工业电源：车载音响、分布式电源系统（12V/24V）
• 其他：电池充电器、高功率LED驱动

‌4. 功能模块详解‌

• ‌电压基准‌：1.221V带隙基准，温度稳定性高
• ‌ 使能控制（ENA） ‌：阈值电压1.3V（开启）/0.5V（关闭），支持低功耗模式（18μA待机电流）
• ‌内部慢启动‌：8ms缓启动时间，限制浪涌电流
• ‌保护机制‌：
  • ‌过流保护‌：逐周期限流+打嗝模式（hiccup）
  • ‌热关断‌：162°C触发，14°C滞后

‌5. 设计要点‌

• ‌输入电容‌：推荐10μF低ESR陶瓷电容（X5R/X7R）
• ‌输出电感‌：33μH（Coilcraft MSS1260-333为例）
• ‌输出电容‌：100μF（AVX TPSD107M010R0080，ESR<80mΩ）
• ‌反馈电阻‌：R1=10kΩ，R2=3.24kΩ（5V输出）

‌6. 性能图表‌

• 效率曲线：12V输入时效率达95%（2A负载）
• 纹波电压：<30mV（典型设计）
• 瞬态响应：0.5A→1.5A阶跃恢复时间200μs

‌7. 封装与订购信息‌

• ‌型号‌：TPS5420MDREP（SOIC-8封装）
• ‌环保认证‌：RoHS兼容，MSL1级（无铅工艺）

‌8. 注意事项‌

• PCB布局需最小化高频回路面积（如VIN-GND路径）
• 二极管选型：B340A（40V/3A，VF=0.5V）