‌TPS543021同步降压转换器技术文档总结

TPS543021是一个 4.5V 至 28V 输入电压范围、3A 同步降压转换器。该器件包括两个集成开关 FET、内部环路补偿和 5ms 内部软启动，以减少元件数量。

通过集成 MOSFET，该TPS543021实现了高功率密度，并在 PCB 上提供了较小的占用空间。TPS543021通过不同的FB电阻配置具有可调节的输出。
*附件：tps543021.pdf

该TPS543021在PFM（脉冲频率调制）模式下工作，可实现高轻负载效率并降低功率损耗。该器件采用扩频功能，可减少电磁干扰 （EMI）。

高侧 MOSFET 中的逐周期电流限制可在过载条件下保护转换器，并通过低侧 MOSFET 续流电流限制得到增强，可防止电流失控。如果过流状态持续的时间超过预设时间，则触发打嗝模式保护。

特性

• 针对广泛的应用进行配置
  • 4.5V 至 28V 输入电压范围
  • 高达 3A 的连续输出电流
  • –40°C 至 150°C 结温范围
  • 70ns 最小导通时间
  • ±1% 容差参考电压 （25°C）
  • 支持低压差模式
  • 精确启用
• 高效率
  • 集成75mΩ和35mΩ MOSFET
  • 2μA低关断，28μA静态电流
  • 脉冲频率调制 （PFM） 可实现高轻负载效率
• 易用性
  • 带内部补偿的峰值电流模式控制
  • 固定 400kHz 开关频率
  • 内部 5ms 软启动
  • 频率扩频以降低 EMI
  • 带打嗝模式的过流保护
  • 非锁存保护，用于过热保护 （OTP）、过流保护 （OCP）、过压保护 （OVP） 和欠压锁定 （UVLO）
  • SOT-563封装

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌宽输入范围‌：4.5V至28V输入电压，支持3A连续输出电流，适用于工业、音频、数字电视等应用。
• ‌高效能设计‌：集成75mΩ（高侧）和35mΩ（低侧）MOSFET，轻载时采用PFM模式提升效率，静态电流低至28μA。
• ‌EMI优化‌：内置频率扩展频谱技术（±6%中心频率抖动），减少电磁干扰。
• ‌保护功能‌：过流（OCP）、过压（OVP）、欠压锁定（UVLO）及热关断（160°C触发），支持打嗝模式（Hiccup Mode）保护。

‌2. 关键参数‌

• ‌开关频率‌：固定400kHz（CCM模式），支持100%占空比运行。
• ‌精度‌：±1%参考电压容差（25°C），内部5ms软启动。
• ‌封装‌：SOT-563（1.6mm×1.6mm），热阻θJA为131.2°C/W。

‌3. 功能描述‌

• ‌控制模式‌：峰值电流模式控制，集成内部补偿简化设计。
• ‌轻载优化‌：PFM模式自动激活，降低开关损耗。
• ‌可调输出‌：通过FB引脚外部分压电阻设置电压（公式：VOUT = VREF × (1 + RFBT/RFBB)）。

‌4. 典型应用设计‌

• ‌输入电容‌：建议≥10μF陶瓷电容，附加0.1μF高频滤波。
• ‌输出滤波‌：电感值10μH（5V输出），电容30μF（陶瓷材质，考虑降额）。
• ‌EN引脚配置‌：可外接电阻分压网络调整UVLO阈值（计算公式见文档6.3.5节）。

‌5. 保护机制‌

• ‌过流响应‌：高/低侧MOSFET逐周期限流，持续故障触发40ms打嗝重启。
• ‌过热保护‌：160°C关断，150°C恢复，80ms重启间隔。

‌6. 设计工具支持‌

• 推荐使用TI的WEBENCH® Power Designer进行定制化设计，优化效率与布局。