JAJS313H July   2008  – October 2023 TPS54331

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特長
  3. アプリケーション
  4. 概要
  5. 改訂履歴
  6. ピン構成および機能
  7. 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 スイッチング特性
    7. 6.7 代表的特性
  8. 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  固定周波数 PWM 制御
      2. 7.3.2  電圧リファレンス (VREF)
      3. 7.3.3  ブートストラップ電圧 (BOOT)
      4. 7.3.4  イネーブル、および可変の入力低電圧誤動作防止 (VIN UVLO)
      5. 7.3.5  SS ピンを使用したプログラム可能なスロー・スタート
      6. 7.3.6  エラー・アンプ
      7. 7.3.7  勾配補償
      8. 7.3.8  電流モード補償設計
      9. 7.3.9  過電流保護および周波数シフト
      10. 7.3.10 過電圧過渡保護
      11. 7.3.11 サーマル・シャットダウン
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 Eco-mode
      2. 7.4.2 VIN < 3.5V での動作
      3. 7.4.3 EN 制御による動作
  9. アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 設計要件
      2. 8.2.2 詳細な設計手順
        1. 8.2.2.1  WEBENCH® ツールによるカスタム設計
        2. 8.2.2.2  スイッチング周波数
        3. 8.2.2.3  出力電圧の設定点
        4. 8.2.2.4  入力コンデンサ
        5. 8.2.2.5  出力フィルタ部品
          1. 8.2.2.5.1 インダクタの選択
        6. 8.2.2.6  コンデンサの選択
        7. 8.2.2.7  補償部品
        8. 8.2.2.8  ブートストラップ・コンデンサ
        9. 8.2.2.9  キャッチ・ダイオード
        10. 8.2.2.10 出力電圧の制限
        11. 8.2.2.11 消費電力の推定
      3. 8.2.3 アプリケーション曲線
    3. 8.3 電源に関する推奨事項
    4. 8.4 レイアウト
      1. 8.4.1 レイアウトのガイドライン
      2. 8.4.2 レイアウト例
      3. 8.4.3 電磁干渉 (EMI) に関する考慮事項
  10. デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 9.1 デバイスのサポート
      1. 9.1.1 開発サポート
        1. 9.1.1.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
    2. 9.2 サポート・リソース
    3. 9.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 9.4 商標
    5. 9.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 9.6 用語集
  11. 10メカニカル、パッケージ、および注文情報

概要

TPS54331 デバイスは、ハイサイド N チャネル MOSFET を内蔵した、28V、3A の降圧 (バック) コンバータです。ラインおよび負荷の過渡状態における性能を向上させるため、定周波数の電流モード制御が実装されており、出力容量の低減と、外部周波数補償設計の単純化を実現しています。TPS54331 デバイスのスイッチング周波数は、570kHz にプリセットされています。

TPS54331 デバイスは、通常動作のため最低 3.5V の入力電圧を必要とします。EN ピンには内部プルアップ電流源があり、入力低電圧誤動作防止 (UVLO) を 2 個の外付け抵抗により調整可能です。また、このプルアップ電流は、EN ピンがフローティングのときにデバイスが動作するためのデフォルト状態を提供します。無負荷で非スイッチング時の動作電流は、標準値 110μA です。デバイスがディセーブル時の電源電流は、標準値 1μA です。

80mΩ のハイサイド MOSFET を内蔵しており、最大 3A の連続出力電流で高効率の電源を設計できます。

TPS54331 デバイスはブート再充電ダイオードを内蔵しているため、外付け部品数を低減できます。内蔵ハイサイド MOSFET のバイアス電圧は、BOOT ピンからPH ピンの間の外付けコンデンサによって供給されます。このブート・コンデンサ電圧は UVLO 回路によって監視され、標準値 2.1V のプリセットされたスレッショルドを下回ると、ハイサイド MOSFET がオフになります。出力電圧は、リファレンス電圧と同じ値まで降圧させることができます。

外部コンデンサを追加することにより、TPS54331 のスロー・スタート時間を調整でき、柔軟な出力フィルタ選択が可能になります。

軽負荷での効率を向上させるため、ピーク・インダクタ電流が標準 160mA を下回ると、TPS54331 デバイスは特別なパルス・スキップ Eco-mode に入ります。

周波数フォールドバックにより、起動時および過電流時にスイッチング周波数が低くなり、インダクタ電流を制御しやすくなります。サーマル・シャットダウン機能により、フォルト状況での保護が強化されます。