Texas Instruments TPS543A22同步SWIFT™ 降压转换器是一款高效18V、12A同步降压转换器，采用内部补偿、固定频率高级电流模式 (ACM) 控制架构。该器件始终在FCCM下工作，产生0.5V至7V的输出电压。该器件在高达2.2MHz的开关频率下工作都能具有高效率，因此非常适合用于需要小解决方案尺寸的设计。固定频率控制器可以在500kHz至2.2MHz范围内运行，并且可以通过SYNC引脚与外部时钟同步。其他特性包括高精度电压基准、双线远程检测、可选软启动时间、单调启动至预偏置输出、可选电流限制、通过EN引脚调节UVLO以及全套故障保护。Texas Instruments TPS543A22采用小型2.5mm × 4.5mm HotRod™ WQFN-FCLF封装。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS543A22同步SWIFT™降压转换器数据手册.pdf

特性

• 固定频率、内部补偿、高级电流模式 (ACM) 控制
• 集成6.5mΩ和6.5mΩ MOSFET
• 输入电压范围：4V至18V
• 输出电压范围：0.5V至7V
• 真差分遥感放大器 (RSA)
• 三个可选PWM斜坡选项，优化控制环路性能
• 五个可选开关频率（500kHz、750kHz、1MHz、1.5MHz和2.2MHz）
• 可与外部时钟同步
• 电压基准精度：0.5V、±0.5%（整个温度范围内）
• 1ms、2ms、4ms和8ms可选软启动时间
• 单调启动至预偏置输出
• 可选的电流限制，支持12A和8A运行
• 使能，带可调输入欠压闭锁
• 电源正常输出监视器
• 输出过压、输出欠压、输入欠压、过流和过热保护
• 工作结温范围：-40°C至150°C
• 2.5mm × 4.5mm、17引脚WQFN-HR封装，间距为0.5mm
• 无铅（符合RoHS标准）

功能框图

TPS543A22同步降压转换器技术解析与应用指南

产品概述

TPS543A22是德州仪器(TI)推出的高性能同步降压转换器，具有以下核心特性：

• ‌宽输入电压范围‌：4V至18V
• ‌大电流输出‌：12A连续输出电流
• ‌高效率设计‌：集成6.5mΩ(高边)和2mΩ(低边)MOSFET
• ‌先进控制架构‌：固定频率内部补偿的先进电流模式(ACM)控制
• ‌多频率选择‌：支持500kHz、750kHz、1MHz、1.5MHz和2.2MHz五种开关频率
• ‌热增强封装‌：2.5mm×4.5mm WQFN-HR封装

关键性能参数

1. 电气规格

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压	-	4	-	18	V
输出电压	可调范围	0.5	-	7	V
输出电流	VIN≥3V	0	-	12	A
开关频率	RFSEL=11.8kΩ	900	1000	1100	kHz
效率	VIN=12V, VOUT=1V	-	95%	-	-

2. 保护特性

• 输出过压保护(OVP)：触发点为输出电压的120%
• 输出欠压保护(UVP)：触发点为输出电压的80%
• 过流保护：高边17.5A/低边13.2A(高限模式)
• 热关断：165°C触发，12°C滞后

硬件设计要点

1. 功率级设计

• ‌电感选择‌：
  计算公式：L = (VIN - VOUT) × VOUT / (ΔI × VIN × fSW)
  推荐值：0.3μH~1μH(根据电流纹波要求)
• ‌输出电容‌：
  最小计算公式：COUT > ΔIOUT/(2π×fSW×ΔVOUT)
  推荐配置：4×100μF陶瓷电容并联
• ‌输入电容‌：
  最低要求：10μF陶瓷电容(每侧VIN引脚)
  推荐配置：2×22μF + 2×10μF + 2×1μF陶瓷电容

2. 关键外围电路

• ‌反馈网络‌：
  RFBT = RFBB × (VOUT/0.5V - 1)
  推荐RFBB=4.99kΩ(1%精度)

• ‌频率设置‌：
  通过SYNC/FSEL引脚电阻选择：

  频率(kHz)	电阻值(kΩ)
  500	24.3
  1000	11.8
  2200	4.99

• ‌工作模式配置‌：
  通过MSEL引脚电阻选择：

  • 电流限制(高/低)
  • 软启动时间(1/2/4/8ms)
  • 斜坡电容(1/2/4pF)

典型应用电路

1. 1.0V/12A电源设计

• ‌输入电压‌：12V
• ‌开关频率‌：1MHz
• ‌关键元件‌：
  • 电感：0.3μH, 0.39mΩ
  • 输出电容：4×100μF陶瓷
  • 反馈电阻：RFBT=4.99kΩ, RFBB=4.99kΩ
  • 前馈电容：180pF

2. 布局建议

• ‌功率路径‌：
  • VIN/SW走线尽可能宽
  • 使用多个过孔连接PGND
• ‌敏感信号‌：
  • FB走线远离开关节点
  • AGND单点连接到PGND
• ‌热管理‌：
  • 裸露焊盘充分焊接
  • 考虑添加散热过孔

设计注意事项

1. ‌热性能‌：
   • 结到环境热阻：33.9°C/W(JEDEC标准)
   • 满载时预计温升：45°C(12V输入,1V/12A输出)
2. ‌稳定性优化‌：
   • 根据LC谐振频率选择斜坡电容
   • 添加前馈电容改善相位裕度
   • 建议相位裕度>45°
3. ‌保护功能‌：
   • 启用电源好(PG)监控
   • 合理配置UVLO阈值
   • 预留测试点用于故障诊断