JAJSKN4B November   2020  – September 2021 TPS25858-Q1 , TPS25859-Q1

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特長
  2. 2 アプリケーション
  3. 3 概要
  4. 4 改訂履歴
  5. 5 概要 (続き)
  6. 6 デバイス比較表
  7. 7 ピン構成および機能
  8. 8 仕様
    1. 8.1 絶対最大定格
    2. 8.2 ESD 定格
    3. 8.3 推奨動作条件
    4. 8.4 熱に関する情報
    5. 8.5 電気的特性
    6. 8.6 タイミング要件
    7. 8.7 スイッチング特性
    8. 8.8 代表的特性
  9. 9 パラメータ測定情報
  10. 10詳細説明
    1. 10.1 概要
    2. 10.2 機能ブロック図
    3. 10.3 機能説明
      1. 10.3.1  パワーダウンまたは低電圧誤動作防止
      2. 10.3.2  入力過電圧保護 (OVP) - 連続監視
      3. 10.3.3  降圧コンバータ
      4. 10.3.4  FREQ/SYNC
      5. 10.3.5  ブートストラップ電圧 (BOOT)
      6. 10.3.6  最小オン時間、最小オフ時間
      7. 10.3.7  内部補償
      8. 10.3.8  選択可能な出力電圧 (VSET)
      9. 10.3.9  電流制限と短絡保護回路
        1. 10.3.9.1 USB スイッチ・プログラマブル電流制限 (ILIM)
        2. 10.3.9.2 2 レベル USB スイッチの電流制限のインターロック
        3. 10.3.9.3 サイクル単位の降圧電流制限
        4. 10.3.9.4 OUT の電流制限
      10. 10.3.10 ケーブル補償
      11. 10.3.11 温度センシング (TS) および OTSD による熱管理
      12. 10.3.12 サーマル・シャットダウン
      13. 10.3.13 USB イネーブルのオンおよびオフ制御 (TPS25859-Q1)
      14. 10.3.14 FAULT 通知 (TPS25859-Q1)
      15. 10.3.15 USB 仕様の概要
      16. 10.3.16 USB Type-C® の基本
        1. 10.3.16.1 構成チャネル
        2. 10.3.16.2 接続の検出
      17. 10.3.17 USB ポートの動作モード
        1. 10.3.17.1 USB Type-C® モード
        2. 10.3.17.2 専用充電ポート (DCP) モード (TPS25858-Q1 のみ)
          1. 10.3.17.2.1 DCP BC1.2 と YD/T 1591-2009
          2. 10.3.17.2.2 DCP Divider - 充電方式
          3. 10.3.17.2.3 DCP 1.2V 充電方式
        3. 10.3.17.3 DCP 自動モード (TPS25858-Q1)
    4. 10.4 デバイスの機能モード
      1. 10.4.1 シャットダウン・モード
      2. 10.4.2 アクティブ・モード
  11. 11アプリケーションと実装
    1. 11.1 アプリケーション情報
    2. 11.2 代表的なアプリケーション
      1. 11.2.1 設計要件
      2. 11.2.2 詳細な設計手順
        1. 11.2.2.1 出力電圧設定
        2. 11.2.2.2 スイッチング周波数
        3. 11.2.2.3 インダクタの選択
        4. 11.2.2.4 出力コンデンサの選択
        5. 11.2.2.5 入力コンデンサの選択
        6. 11.2.2.6 ブートストラップ・コンデンサの選択
        7. 11.2.2.7 低電圧誤動作防止設定点
        8. 11.2.2.8 ケーブル補償の設定点
      3. 11.2.3 アプリケーション曲線
  12. 12電源に関する推奨事項
  13. 13レイアウト
    1. 13.1 レイアウトのガイドライン
    2. 13.2 レイアウト例
    3. 13.3 グランド・プレーンおよび熱に関する考慮事項
  14. 14デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 14.1 Receiving Notification of Documentation Updates
    2. 14.2 サポート・リソース
    3. 14.3 商標
    4. 14.4 Electrostatic Discharge Caution
    5. 14.5 Glossary
  15. 15メカニカル、パッケージ、および注文情報

13.3 グランド・プレーンおよび熱に関する考慮事項

テキサス・インスツルメンツでは、中間層の 1 つをソリッド・グランド・プレーンとして使用することを推奨しています。グランド・プレーンは、ノイズの影響を受けやすい回路やパターンにシールドの役割を果たします。また、制御回路に対して、低ノイズのリファレンス電位も提供します。AGND および PGND ピンは、バイパス・コンデンサのすぐ隣にあるビアを使用して、グランド・プレーンに接続する必要があります。PGND ピンは、内部の上限側 MOSFET スイッチのソースに接続し、入力および出力キャパシタのグランドにも直接接続します。PGND にはスイッチング周波数におけるノイズが含まれており、負荷変動により戻ってくる場合があります。PGND パターンは、VIN や SW パターンと同様に、グランド・プレーンの片方に固定する必要があります。グランド・プレーンのもう片方はノイズが非常に少ないため、ノイズの影響を受けやすい配線に使用します。

テキサス・インスツルメンツは、プライマリ・サーマル・パスとして IC の PAD を使用して十分なデバイス・ヒートシンクを提供することを推奨しています。PAD をシステムのグランド・プレーンのヒートシンクに接続するには、12mil サーマル・ビアの 4 × 2 以上の配列を使用します。ビアは、PAD の下に均等に配置する必要があります。システムのグランド・プレーンでは、効率の高い放熱のために、レイヤの上下に出来る限り多くの銅を使用します。4 層の銅の厚みが、上から順番に 2 オンス、1 オンス、1 オンス、2 オンスとなっている 4 層基板を使用します。銅の厚みが十分ある 4 層基板は、低電流伝導インピーダンス、適切なシールドを提供し、熱抵抗をさらに低くします。

TPS2585x-Q1 の熱特性は、パラメータ θJA を使用して規定されます。このパラメータは、特定のシステムにおける周囲温度に対するシリコンの接合部温度の特性を表しています。θJA の値はさまざまな変数によって変わりますが、デバイスの動作時の接合部温度を近似するために使用することができます。デバイスの接合部温度を求めるには、次の関係式を使用します。

Equation16. TJ = PD× θJA + TA

ここで

  • TJ = 接合部温度 (℃)
  • PD = VIN × IIN × (1 -効率) - 1.1 × IOUT2 × DCR (W)
  • DCR = インダクタの DC 寄生抵抗 (Ω)
  • θJA = デバイスの接合部周囲間熱抵抗 (℃/W)
  • TA = 周囲温度 (℃)

TPS2585x-Q1 の動作時の最大接合部温度は 150℃です。θJA は PCB のサイズとレイアウトに大きく関係し、ヒートシンクや気流などの環境要因にも影響を受けます。