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  • TPS55340 統合型、5A、入力範囲の広い、昇圧 / SEPIC / フライバック DC/DC レギュレータ

    • JAJSBR4E May   2012  – September 2021 TPS55340

      PRODUCTION DATA  

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  • TPS55340 統合型、5A、入力範囲の広い、昇圧 / SEPIC / フライバック DC/DC レギュレータ
  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
  4. 4 Revision History
  5. 5 Pin Configuration and Functions
  6. 6 Specifications
    1. 6.1 Absolute Maximum Ratings
    2. 6.2 ESD Ratings
    3. 6.3 Recommended Operating Conditions
    4. 6.4 Thermal Information
    5. 6.5 Electrical Characteristics
    6. 6.6 Typical Characteristics
  7. 7 Detailed Description
    1. 7.1 Overview
    2. 7.2 Functional Block Diagram
    3. 7.3 Feature Description
      1. 7.3.1 Operation
      2. 7.3.2 Switching Frequency
      3. 7.3.3 Overcurrent Protection and Frequency Foldback
        1. 7.3.3.1 Minimum On-Time and Pulse Skipping
      4. 7.3.4 Voltage Reference and Setting Output Voltage
      5. 7.3.5 Soft-Start
      6. 7.3.6 Slope Compensation
      7. 7.3.7 Enable and Thermal Shutdown
      8. 7.3.8 Undervoltage Lockout (UVLO)
    4. 7.4 Device Functional Modes
      1. 7.4.1 Operation With VIN < 2.9 V (Minimum VIN)
      2. 7.4.2 Operation With EN Control
      3. 7.4.3 Operation at Light Loads
  8. 8 Application and Implementation
    1. 8.1 Application Information
    2. 8.2 Typical Applications
      1. 8.2.1 Boost Converter
        1. 8.2.1.1 Design Requirements
        2. 8.2.1.2 Detailed Design Procedure
          1. 8.2.1.2.1  Custom Design with WEBENCH Tools
          2. 8.2.1.2.2  Selecting the Switching Frequency (R4)
          3. 8.2.1.2.3  Determining the Duty Cycle
          4. 8.2.1.2.4  Selecting the Inductor (L1)
          5. 8.2.1.2.5  Computing the Maximum Output Current
          6. 8.2.1.2.6  Selecting the Output Capacitors (C8, C9, C10)
          7. 8.2.1.2.7  Selecting the Input Capacitors (C2, C7)
          8. 8.2.1.2.8  Setting Output Voltage (R1, R2)
          9. 8.2.1.2.9  Setting the Soft-start Time (C7)
          10. 8.2.1.2.10 Selecting the Schottky Diode (D1)
          11. 8.2.1.2.11 Compensating the Control Loop (R3, C4, C5)
        3. 8.2.1.3 Application Curves
      2. 8.2.2 SEPIC Converter
        1. 8.2.2.1 Design Requirements
        2. 8.2.2.2 Detailed Design Procedure
          1. 8.2.2.2.1  Selecting the Switching Frequency (R4)
          2. 8.2.2.2.2  Duty Cycle
          3. 8.2.2.2.3  Selecting the Inductor (L1)
          4. 8.2.2.2.4  Calculating the Maximum Output Current
          5. 8.2.2.2.5  Selecting the Output Capacitors (C8, C9, C10)
          6. 8.2.2.2.6  Selecting the Series Capacitor (C6)
          7. 8.2.2.2.7  Selecting the Input Capacitor (C2, C7)
          8. 8.2.2.2.8  Selecting the Schottky Diode (D1)
          9. 8.2.2.2.9  Setting the Output Voltage (R1, R2)
          10. 8.2.2.2.10 Setting the Soft-start Time (C3)
          11. 8.2.2.2.11 MOSFET Rating Considerations
          12. 8.2.2.2.12 Compensating the Control Loop (R3, C4)
        3. 8.2.2.3 Application Curves
  9. 9 Power Supply Recommendations
  10. 10Layout
    1. 10.1 Layout Guidelines
    2. 10.2 Layout Example
    3. 10.3 Thermal Considerations
  11. 11Device and Documentation Support
    1. 11.1 Device Support
      1. 11.1.1 Third-Party Products Disclaimer
      2. 11.1.2 Development Support
        1. 11.1.2.1 Custom Design with WEBENCH Tools
    2. 11.2 Receiving Notification of Documentation Updates
    3. 11.3 サポート・リソース
    4. 11.4 Trademarks
    5. 11.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 11.6 用語集
  12. 12Mechanical, Packaging, and Orderable Information
  13. 重要なお知らせ
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DATA SHEET

TPS55340 統合型、5A、入力範囲の広い、昇圧 / SEPIC / フライバック DC/DC レギュレータ

このリソースの元の言語は英語です。 翻訳は概要を便宜的に提供するもので、自動化ツール (機械翻訳) を使用していることがあり、TI では翻訳の正確性および妥当性につきましては一切保証いたしません。 実際の設計などの前には、ti.com で必ず最新の英語版をご参照くださいますようお願いいたします。

1 特長

  • 5A、40V のローサイド MOSFET スイッチを内蔵
  • 2.9V～32V の入力電圧範囲
  • 精度 ±0.7% の基準電圧
  • 動作時の静止電流：0.5mA
  • シャットダウン時の消費電流：2.7µA
  • 固定周波数の電流モード PWM 制御
  • 周波数を 100kHz～1.2MHz の範囲で調整可能
  • 外部クロックへの同期機能
  • 調整可能なソフトスタート時間
  • パルス・スキッピングによる軽負荷時の効率向上
  • サイクル単位の電流制限、サーマル・シャットダウン、UVLO 保護
  • PowerPAD™付きの QFN-16 (3mm × 3mm) および HTSSOP-14 パッケージ
  • -40℃～150℃ の広い動作 TJ 範囲
  • WEBENCH Power Designer により、TPS55340 を使用するカスタム設計を作成

2 アプリケーション

  • 3.3V、5V、12V、24V の電力変換
  • 昇圧、SEPIC、フライバックのトポロジ
  • Thunderbolt ポート、USB Type-C Power Delivery、タブレットおよび携帯型 PC 用のパワー・ドッキング
  • 産業用電源システム
  • ADSL モデム

3 概要

TPS55340 は、5A、40V パワー・スイッチを内蔵したモノリシック非同期スイッチング・レギュレータです。このデバイスは、昇圧、SEPIC、絶縁フライバックなど、複数の標準的なスイッチング・レギュレータのトポロジに構成できます。このデバイスは広い入力電圧範囲に対応しているため、マルチセル・バッテリやレギュレートされた
3.3V、5V、12V、24V 電源レールからの入力電圧を使用するアプリケーションをサポートできます。

TPS55340 は電流モード PWM (パルス幅変調) 制御を使用して出力電圧をレギュレートします。また、発振器を内蔵しています。PWM のスイッチング周波数は、外付け抵抗または外部クロック信号への同期により設定されます。ユーザーは、スイッチング周波数を
100kHz～1.2MHz の範囲でプログラムできます。

このデバイスは、プログラム可能なソフトスタート機能によりスタートアップ時の突入電流を制限します。また、その他の保護機能 (例：サイクル単位の過電流制限、サーマル・シャットダウン) も内蔵しています。

TPS55340 は、PowerPAD 付きの小さな 3mm × 3mm 16 ピンの QFN および 14 ピンの HTSSOP パッケージで供給され、優れた熱特性を実現しています。

HTSSOP-14 パッケージの 5A、40V TPS55340 昇圧コンバータは、3A、40V の TPS61175 とピン互換であり、最大入力電圧が 18V から 32V に拡張されています。

製品情報
部品番号 パッケージ(1) 本体サイズ (公称)
TPS55340 HTSSOP (14) 5.00mm × 4.40mm
WQFN (16) 3.00mm × 3.00mm
(1) 利用可能なすべてのパッケージについては、このデータシートの末尾にある注文情報を参照してください。
GUID-844E10A3-9B50-4024-B5B9-314CD8401A34-low.gif標準的なアプリケーション (昇圧)
GUID-C346CBC0-0CB8-4CCA-8D38-EAE573758F76-low.png効率と出力電流との関係

4 Revision History

Changes from Revision D (June 2019) to Revision E (September 2021)

  • 文書全体にわたって表、図、相互参照の採番方法を更新Go
  • Changed hyperlink cross reference from Equation (27) to Equation (29) in the Section 8.2.1.2.11 description for dc gain (A).Go

Changes from Revision C (October 2014) to Revision D (June 2019)

  • Added text note under pin configuration diagrams. Go

5 Pin Configuration and Functions

GUID-D189656F-F094-4880-8261-0D83824ABBE6-low.gif
TI recommends connecting NC with AGND.
Figure 5-1 RTE Package16-Pin WQFNTop View
GUID-32F9B9DE-E2AD-4E3B-8B5C-DC8E03219EF7-low.gif
TI recommends connecting NC with AGND.
Figure 5-2 PWP Package14-Pin HTSSOP(Top View)
Table 5-1 Pin Functions
PIN DESCRIPTION
NAME QFN-16 HTSSOP-14
AGND 6 7 Signal ground of the IC
COMP 7 8 Output of the transconductance error amplifier. An external RC network connected to this pin compensates the regulator feedback loop.
EN 3 4 Enable pin. When the voltage of this pin falls below the enable threshold for more than 1 ms, the IC turns off.
FB 8 9 Error amplifier input and feedback pin for positive voltage regulation. Connect to the center tap of a resistor divider to program the output voltage.
FREQ 9 10 Switching frequency program pin. An external resistor connected between the FREQ pin and AGND sets the switching frequency.
NC 10, 14 11 Reserved pin that must be connected to ground
PGND 11, 12, 13 12, 13, 14 Power ground of the IC. It is connected to the source of the internal power MOSFET switch.
PowerPAD — — The PowerPAD should be soldered to the AGND. If possible, use thermal vias to connect to internal ground plane for improved power dissipation.
SS 4 5 Soft-start programming pin. A capacitor between the SS pin and AGND pin programs soft-start timing.
SW 1, 15, 16 1, 2 SW is the drain of the internal power MOSFET. Connect SW to the switched side of the boost or SEPIC inductor or the flyback transformer.
SYNC 5 6 Switching frequency synchronization pin. An external clock signal can be used to set the switching frequency between 200 kHz and 1.0 MHz. If not used, this pin should be tied to AGND.
VIN 2 3 The input supply pin to the IC. Connect VIN to a supply voltage between 2.9 V and 32 V. It is acceptable for the voltage on the pin to be different from the boost power stage input.

 
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