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AC/DC- und DC/DC-Controller (externer FET)

TPS40170

AKTIV

Synchroner PWM-Abwärtsregler mit breitem Eingangsspannungsbereich, 4,5 bis 60 V

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LM5141 AKTIV Synchroner Abwärts-Controller (Buck), niedriger Ruhestrom, großer Eingangsbereich Optional spread spectrum for improved EMI in a smaller package footprint.
LM5148 AKTIV 3,5 V bis 80 V, D-synchroner Abwärtsregler, Strommodus Single output stackable to two phases, smaller footprint, lower IQ, and greater efficiency.

TPS40170

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Produktdetails

Vin (min) (V) 4.5 Vin (max) (V) 60 Iout (max) (A) 20 Operating temperature range (°C) -40 to 125 Control mode Voltage mode Topology Buck Rating Catalog Vout (min) (V) 0.6 Vout (max) (V) 57 Features Enable, Frequency synchronization, Power good, Pre-Bias Start-Up, Synchronous Rectification, Tracking Iq (typ) (µA) 4500 Duty cycle (max) (%) 95 Number of phases 1
Vin (min) (V) 4.5 Vin (max) (V) 60 Iout (max) (A) 20 Operating temperature range (°C) -40 to 125 Control mode Voltage mode Topology Buck Rating Catalog Vout (min) (V) 0.6 Vout (max) (V) 57 Features Enable, Frequency synchronization, Power good, Pre-Bias Start-Up, Synchronous Rectification, Tracking Iq (typ) (µA) 4500 Duty cycle (max) (%) 95 Number of phases 1
VQFN (RGY) 20 15.75 mm² 4.5 x 3.5
  • New, similar products available:
    • LM5145 75-V synchronous buck controller with wide input voltage and duty cycle ranges
    • LM5146 100-V synchronous buck DC/DC controller with wide duty-cycle range
  • Wide input voltage range from 4.5 V to 60 V
  • Reference voltage of 600 mV with 1% accuracy
  • Programmable UVLO and hysteresis
  • Voltage mode control with voltage feed forward
  • Programmable frequency between 100 kHz and 600 kHz
  • Bi-directional -frequency synchronization with primary and secondary option
  • Low-side FET sensing overcurrent protection and high-side FET sensing short-circuit protection with integrated thermal compensation
  • Programmable closed loop soft-start
  • Supports pre-biased outputs
  • Thermal shutdown at 165°C with hysteresis
  • Voltage tracking
  • Power good
  • ENABLE with 1-µA low current shutdown
  • LDO output of 8.0 V and 3.3 V
  • Integrated Bootstrap Diode
  • 20-Pin 3.5 mm × 4.5 mm VQFN (RGY) package
  • Create a Custom Design with WEBENCH Tools
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  • Reference voltage of 600 mV with 1% accuracy
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  • Bi-directional -frequency synchronization with primary and secondary option
  • Low-side FET sensing overcurrent protection and high-side FET sensing short-circuit protection with integrated thermal compensation
  • Programmable closed loop soft-start
  • Supports pre-biased outputs
  • Thermal shutdown at 165°C with hysteresis
  • Voltage tracking
  • Power good
  • ENABLE with 1-µA low current shutdown
  • LDO output of 8.0 V and 3.3 V
  • Integrated Bootstrap Diode
  • 20-Pin 3.5 mm × 4.5 mm VQFN (RGY) package
  • Create a Custom Design with WEBENCH Tools

TPS40170 is a full-featured, synchronous PWM buck controller that operates at an input voltage between 4.5 V and 60  V and is optimized for high-power density, high-reliability DC-DC converter applications. The controller implements voltage-mode control with input voltage feed-forward compensation that enables instant response to input voltage change. The switching frequency is programmable from 100 kHz to 600 kHz.

The TPS40170 has a complete set of system protection and monitoring features such as programmable undervoltage lockout (UVLO), programmable overcurrent protection (OCP) by sensing the low-side FET, selectable short-circuit protection (SCP) by sensing the high-side FET and thermal shutdown. The ENABLE pin allows for system shutdown in a low-current (1 µA typical) mode. The controller supports pre-biased output, provides an open-drain PGOOD signal, and has closed-loop soft-start, output voltage tracking and adaptive dead-time control.

TPS40170 provides accurate output voltage regulation through 1% ensured accuracy. Additionally, the controller implements a novel scheme of bi-directional synchronization with one controller acting as the primary and other downstream controllers acting as secondaries synchronized to the primary in-phase or 180° out-of-phase. Secondary controllers can be synchronized to an external clock within ±30% of the free-running switching frequency.

New products (LM5145 and LM5146) offer reduced BOM cost, higher efficiency, and reduced design size among many other features.

TPS40170 is a full-featured, synchronous PWM buck controller that operates at an input voltage between 4.5 V and 60  V and is optimized for high-power density, high-reliability DC-DC converter applications. The controller implements voltage-mode control with input voltage feed-forward compensation that enables instant response to input voltage change. The switching frequency is programmable from 100 kHz to 600 kHz.

The TPS40170 has a complete set of system protection and monitoring features such as programmable undervoltage lockout (UVLO), programmable overcurrent protection (OCP) by sensing the low-side FET, selectable short-circuit protection (SCP) by sensing the high-side FET and thermal shutdown. The ENABLE pin allows for system shutdown in a low-current (1 µA typical) mode. The controller supports pre-biased output, provides an open-drain PGOOD signal, and has closed-loop soft-start, output voltage tracking and adaptive dead-time control.

TPS40170 provides accurate output voltage regulation through 1% ensured accuracy. Additionally, the controller implements a novel scheme of bi-directional synchronization with one controller acting as the primary and other downstream controllers acting as secondaries synchronized to the primary in-phase or 180° out-of-phase. Secondary controllers can be synchronized to an external clock within ±30% of the free-running switching frequency.

New products (LM5145 and LM5146) offer reduced BOM cost, higher efficiency, and reduced design size among many other features.

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Technische Dokumentation

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Typ Titel Datum
* Data sheet TPS40170 4.5-V to 60-V, Wide-Input Synchronous PWM Buck Controller datasheet (Rev. C) PDF | HTML 03 Nov 2023
Analog Design Journal Control-Mode Quick Reference Guide (Rev. B) PDF | HTML 29 Aug 2023
Analog Design Journal Implementation of micro-processor controlled wide-input-voltage, smart battery 01 Sep 2019
Application note Wide-Vin Battery-Charger Using SMBus MSP430 MCUs and bq Fuel Gauges (Rev. B) PDF | HTML 12 Jul 2019
Selection guide Power Management Guide 2018 (Rev. R) 25 Jun 2018
White paper An overview of radiated EMI specifications for power supplies 05 Jun 2018
White paper An overview of conducted EMI specifications for power supplies 01 Feb 2018
Application brief Improve DC/DC Regulator EMI for Free with Optimized Power Stage Layout 13 Nov 2017
Technical article Optimizing layout for synchronous buck converters PDF | HTML 25 Nov 2016
Analog Design Journal Reduce buck-converter EMI and voltage stress by minimizing inductive parasitics 21 Jul 2016
Technical article Power Tips: Simple PSRR measurement with a frequency analyzer PDF | HTML 25 Mai 2016
Technical article GaN to the rescue! Part 2: Measurements PDF | HTML 07 Jan 2016
Technical article GaN to the rescue! Part 1: Body-diode reverse recovery PDF | HTML 28 Okt 2015
White paper Choosing the Right Fixed Frequency Buck Regulator Control Strategy 02 Okt 2015
White paper Choosing the Right Fixed Frequency Buck Regulator Control Strategy (PPT) 02 Okt 2015
EVM User's guide TPS40170 with NexFETs 24-V Input, 5 V at 10-A Output Synchronous Buck EVM 07 Feb 2014
Application note Creating a Dual USB Universal Car Charger From the TPS40170 and Two TPS2511 22 Mai 2012
EVM User's guide Using the TPS40170EVM-578 Evaluation Module 24 Jan 2011

Design und Entwicklung

Weitere Bedingungen oder erforderliche Ressourcen enthält gegebenenfalls die Detailseite, die Sie durch Klicken auf einen der unten stehenden Titel erreichen.

Evaluierungsplatine

AUTOCRANKSIM-EVM — Evaluierungsmodul für den Simulator zum Anlassen von Impulsen im Automobilbereich

The Cranking simulator generates preprogrammed cranking pulses, resembling typical pulse as seen on Car-Battery during cranking (e.g. during start-stop operation). Other pulses can be configured via source-code change, which makes it applicable for any supply-voltage profile in the range of 2.18V.

(...)

Benutzerhandbuch: PDF
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Evaluierungsplatine

TPS40170EVM-578 — Evaluierungsmodul für synchronen PWM-Abwärtswandler TPS40170

The TPS40170EVM-578 evaluation module is a fully assembled and tested circuit for evaluating the TPS40170 Wide Input Synchronous PWM Buck Controller. The TPS40170EVM-578 converts a 10V to 60V input to a 5V output at 6A. The minimum input voltage can be lowered to 6V with a simple UVLO resistor (...)
Benutzerhandbuch: PDF
Nicht verfügbar auf TI.com
Evaluierungsplatine

TPS40170EVM-597 — Evaluierungsmodul TPS40170 Synchron-PWM-Abwärtsregler mit NexFET™

The TPS40170EVM-597 is a fully assembled and tested circuit for evaluating the TPS40170 synchronous step-down controller with two NexFET devices CSD18537NQ5A and CSD18563Q5A. The TPS40170EVM-597 operates from a 10V to 36V input (24V nominal) and provides a 5V output up to 10A.

Benutzerhandbuch: PDF
Nicht verfügbar auf TI.com
Simulationsmodell

TPS40170 IBIS Model

SLPM333.ZIP (37 KB) - IBIS Model
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Simulationsmodell

TPS40170 PSpice Average Model (Rev. A)

SLUM208A.ZIP (152 KB) - PSpice Model
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Simulationsmodell

TPS40170 PSpice Unencrypted Transient Model (Rev. C)

SLUM141C.ZIP (90 KB) - PSpice Model
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Simulationsmodell

TPS40170 TINA-TI Average Reference Design

SLUM236.TSC (80 KB) - TINA-TI Reference Design
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Simulationsmodell

TPS40170 TINA-TI Average Spice Model

SLUM237.ZIP (6 KB) - TINA-TI Spice Model
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Simulationsmodell

TPS40170 TINA-TI Transient Reference Design

SLUM184.TSC (883 KB) - TINA-TI Reference Design
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Simulationsmodell

TPS40170 TINA-TI Transient Spice Model

SLUM185.ZIP (76 KB) - TINA-TI Spice Model
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Berechnungstool

SLUC263 — Type III Compensation Calculation Tool

Unterstützte Produkte und Hardware

Unterstützte Produkte und Hardware

Produkte
AC/DC- und DC/DC-Controller (externer FET)
TPS40007 — Synchroner Abwärtsregler, Quelle/Senke, 2,25-5,5 V, 300 kHz, Vorspannungsbetrieb TPS40009 — Synchroner Abwärtsregler, Quelle/Senke, 2,25-5,5 V, 600 kHz, Vorspannungsbetrieb TPS40021 — Enhanced Low Input (2,25 V-5,5 V) bis zu 1 MHz Frequenz, synchron. Abwärtswandler, Quelle/Senke TPS40040 — Synchroner Abwärtsregler, 2,25 bis 5,5 V Eingangsspannung, 300 kHz, mit geringer Pin-Anzahl TPS40041 — Synchroner Abwärtsregler, 2,25 bis 5,5 V Eingangsspannung, 600 kHz, mit geringer Pin-Anzahl TPS40055 — Synchroner Abwärtsregler mit breitem Eingangsspannungsbereich (8 V–40 V) und bis zu 1 MHz Frequenz, TPS40057 — Synchroner Abwärtsregler mit breitem Eingangsspannungsbereich (8 V–40 V) und bis zu 1 MHz Frequenz, TPS40075 — 4,5 V bis 28 V, Synchron-Abwärtsregler mit Spannungsvorsteuerung TPS40077 — 4,5 V bis 28 V, Synchron-Abwärtsregler mit Spannungsvorsteuerung im HTSSOP-Gehäuse TPS40101 — 4,5-V- bis 18-V-Synchron-Abwärtsregler mit fortschrittlicher Sequenzierung und Ausgangsspannungsrege TPS40170 — Synchroner PWM-Abwärtsregler mit breitem Eingangsspannungsbereich, 4,5 bis 60 V TPS40190 — 4,5 V bis 15 V, 20 A, Synchron-Abwärtsregler TPS40192 — 4,5-V- bis 18-V-, 20-A-, 600-kHz-Synchron-Abwärtsregler mit Power-Good- TPS40193 — 4,5-V- bis 18-V-, 20-A-, 300-kHz-Synchron-Abwärtsregler mit Power-Good TPS40195 — 4,5-V- bis 20-V-, 20-A-Synchron-Abwärtsregler mit Power-Good und Synchronisierung TPS40200 — Asynchroner DC/DC-Abwärts-Controller mit breitem Eingangsspannungsbereich TPS40303 — 3 V bis 20 V, 25 A, 300 kHz-Synchron-Abwärtsregler mit FSS TPS40304 — 3 V bis 20 V, 25 A, 600-kHz-Synchron-Abwärtsregler mit FSS TPS40305 — 3-V- bis 20-V-, 25-A-, 1,2-MHz-Synchron-Abwärtsregler mit FSS TPS40322 — Synchroner Abwärtscontroller, Zweifach- oder Mehrphasenausgang TPS40400 — 3 V bis 20 V, 30 A, Synchron-Abwärtsregler mit PMBus™, einschließlich Telemetrie TPS40422 — Dualer oder mehrphasiger synchroner Abwärtsregler mit PMBus TPS5130 — 4,5 V bis 28 V, synchroner Abwärtsregler mit Qualitätsanzeige
AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)
TPS53311 — Synchroner Abwärtswandler, 2,9 bis 6 V Eingangsspannung, 3 A, mit Eco-Mode und Smooth PWM TPS53313 — Synchroner 6-A-Abwärtswandler mit 4,5 bis 16 V und optimiertem Wirkungsgrad bei geringer Last TPS53316 — Hocheffizienter 5-A-Abwärtsregler mit integriertem Schalter TPS56121 — Synchron-SWIFT™-Abwärtswandler von 4,5 V bis 14 V, 15 A TPS56221 — Synchron-SWIFT™-Abwärtswandler von 4,5 V bis 14 V, 25 A
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Referenzdesigns

PMP15025 — 24 V bis 5 V@4 A, Referenzdesign für Industrieroboter und Motorantriebe

The PMP15025 comprises a single phase synchronous buck converter that supplies a stable 5V @ 4A solution from a 24V input. The design features high efficiency and power density, which are suitable for industrial automation applications, such as robotics and motor drives.
Test report: PDF
Schaltplan: PDF
Referenzdesigns

PMP10799 — Referenzdesign für synchronen Abwärtswandler auf 12 V bei 8 A, 24-V-Eingang

This synchronous buck converter operates over a 19-V to 32-V input range and delivers 12 V at 8-A continuous. It achieves an efficiency of greater than 97% between 4.5 A to 8 A at 24 Vin. Other features include low-output ripple voltage, excellent transient response, and small size.
Test report: PDF
Schaltplan: PDF
Referenzdesigns

PMP9668 — Universelles uP-gesteuertes Batterieladegerät 24 Vin, 10 Aout max., 5/12 V/2 A und 5 V/4 A, 2 USB-An

BQ24745 is a host controlled synchronous buck battery charger capable of charging batteries at up to 19.2V and up to 8 A normally, extended to 10 A with use of 8 mOhm battery sense resistor. The power train is capable of 8 A with convection only cooling and 10 A with moderate fan cooling (~200 (...)
Test report: PDF
Schaltplan: PDF
Referenzdesigns

PMP11494 — 48-V-Eingang, Synchron-Abwärtswandler zu 24 V@12 A (15 A pk)-Wandler – Referenzdesign

This synchronous buck converter operates over a 45V - 51V input range and delivers 24V @ 12A continuous (15A peak, 1 second). This converter is very efficient; achieving greater than 98% between 5.5A - 15A. The high efficiency helps reduce component temperature rise, improving operational life. (...)
Test report: PDF
Schaltplan: PDF
Gehäuse Pins CAD-Symbole, Footprints und 3D-Modelle
VQFN (RGY) 20 Ultra Librarian
Es gelten die allgemeinen Geschäftsbedingungen von TI für Evaluierungsartikel.

Bestellen & Qualität

Beinhaltete Information:
  • RoHS
  • REACH
  • Bausteinkennzeichnung
  • Blei-Finish/Ball-Material
  • MSL-Rating / Spitzenrückfluss
  • MTBF-/FIT-Schätzungen
  • Materialinhalt
  • Qualifikationszusammenfassung
  • Kontinuierliches Zuverlässigkeitsmonitoring
Beinhaltete Information:
  • Werksstandort
  • Montagestandort

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