TPS54540 是一款 42 V、5 A 降壓穩壓器，集成了高壓側 MOSFET。該器件可承受高達 45V 的負載突降脈沖，符合 ISO 7637 標準。電流模式控制提供簡單的外部補償和靈活的元件選擇。低紋波脈沖跳躍模式將空載電源電流降至 146 μA。當使能引腳被拉低時，關斷電源電流降至 2 μA。

欠壓鎖定在內部設置為 4.3 V，但可以使用使能引腳增加。輸出電壓啟動斜坡由內部控制，以提供受控啟動并消除過沖。
*附件：tps54540.pdf

寬開關頻率范圍允許優化效率或外部元件尺寸。輸出電流逐周期受到限制。頻率折返和熱關斷可在過載情況下保護內部和外部組件。

TPS54540采用 8 端子熱增強型 HSOP PowerPAD? 封裝。

特性

• 輕負載時具有高效率，具有脈沖跳躍 Eco 模式?
• 92mΩ 高側 MOSFET
• 146 μA 工作靜態電流和
  2 μA 關斷電流
• 100 kHz 至 2.5 MHz 固定開關頻率
• 與 External Clock 同步
• 輕負載時的低壓差，具有集成的 BOOT Recharge FET
• 可調 UVLO 電壓和滯后
• 0.8 V 1% 內部電壓基準
• 帶 PowerPAD? 封裝的 8 端子 HSOP
• –40°C 至 150°C TJ工作范圍

參數

方框圖

一、產品概述

TPS54540 是一款 42V 輸入、5A 輸出的降壓 DC-DC 轉換器，采用固定頻率、電流模式控制，具有高效的 Eco-mode? 功能。該轉換器集成了高側 MOSFET，支持寬范圍的輸入電壓（4.5V 至 42V），適用于工業自動化、汽車配件、USB 充電端口及 12V 和 24V 工業、汽車和通信電源系統。

二、主要特性

• ? 高效 Eco-mode? ?：在輕載條件下通過脈沖跳變模式降低無負載供電電流至 146μA。
• ?高側 MOSFET?：集成 92mΩ MOSFET，支持高效率電源設計。
• ?寬輸入電壓范圍?：4.5V 至 42V，可承受高達 45V 的負載轉儲脈沖（符合 ISO 7637）。
• ?固定開關頻率?：可調范圍從 100kHz 到 2.5MHz，支持外部時鐘同步。
• ?低靜態電流?：工作靜態電流為 146μA，關斷電流為 2μA。
• ?保護功能?：包括過熱保護、頻率折返、輸出過壓保護和循環電流限制。

三、功能描述

1. 固定頻率 PWM 控制

• 使用電流模式控制，簡化外部頻率補償。
• 輸出電壓通過外部電阻分壓器與內部電壓基準進行比較，由誤差放大器控制。

2. Eco-mode? 脈沖跳變

• 在輕載條件下，通過脈沖跳變模式降低無負載供電電流，提高效率。
• 當負載電流低于閾值時，轉換器進入 Eco-mode，僅在必要時切換以維持輸出電壓。

3. 低壓差操作與自舉電壓

• 集成自舉電壓調節器，通過 BOOT 和 SW 端子之間的小電容提供高側 MOSFET 的柵極驅動電壓。
• 在低輸入輸出電壓差條件下，高側 MOSFET 可接近 100% 占空比工作。

4. 精確的電流限制

• 實現峰值電流模式控制，通過比較高側開關電流和 COMP 端子電壓來限制峰值電流。
• 在過載條件下，誤差放大器增加開關電流，將 COMP 端子電壓鉗位在最大水平，實現精確的電流限制。

四、應用領域

• 工業自動化和電機控制
• 車輛配件（如 GPS、娛樂系統）
• USB 專用充電端口和電池充電器
• 12V 和 24V 工業、汽車和通信電源系統

五、典型應用

TPS54540 適用于需要高效率、寬輸入電壓范圍和高輸出電流的應用場景。典型應用包括使用陶瓷輸出電容的高頻開關穩壓器設計。

六、設計指南

1. 外部組件選擇

• 選擇合適的電感、輸出電容和輸入電容以滿足設計需求。
• 推薦使用低 ESR 的陶瓷電容作為輸出電容，以減小輸出電壓紋波。

2. 布局建議

• 將 TPS54540、輸入電容、輸出電感和電容緊密放置，并盡量縮短互連跡線。
• 使用多層 PCB，確保良好的熱傳導和信號完整性。
• 將 SW 端子直接連接到輸出電感和續流二極管，以最小化寄生電感。

3. 熱設計

• 使用大面積銅層和熱過孔來改善 PCB 的散熱性能。
• 確保 TPS54540 的熱焊盤良好焊接到 PCB 上，以實現有效的熱傳導。

七、封裝和材料信息

TPS54540 采用 8 引腳 HSOP 封裝，帶有 PowerPAD?，提供增強的熱性能。封裝材料信息包括熱阻、引腳分配、包裝尺寸等詳細信息。