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TPS40195

ACTIVO

Controlador reductor síncrono de 4.5 V a 20 V, 20 A con buena potencia y sincronización

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TPS40195

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Detalles del producto

Vin (min) (V) 4.5 Vin (max) (V) 20 Iout (max) (A) 20 Operating temperature range (°C) -40 to 85 Control mode Voltage mode Topology Buck Rating Catalog Vout (min) (V) 0.591 Vout (max) (V) 17 Features Enable, Power good, Pre-Bias Start-Up, Synchronous Rectification Iq (typ) (µA) 4000 Duty cycle (max) (%) 85 Number of phases 1
Vin (min) (V) 4.5 Vin (max) (V) 20 Iout (max) (A) 20 Operating temperature range (°C) -40 to 85 Control mode Voltage mode Topology Buck Rating Catalog Vout (min) (V) 0.591 Vout (max) (V) 17 Features Enable, Power good, Pre-Bias Start-Up, Synchronous Rectification Iq (typ) (µA) 4000 Duty cycle (max) (%) 85 Number of phases 1
TSSOP (PW) 16 32 mm² 5 x 6.4 VQFN (RGY) 16 14 mm² 4 x 3.5
  • Input Operating Voltage Range: 4.5 V to 20 V
  • Output Voltage as Low as 0.591 V ±0.5%
  • 180° Bi-Directional Out-of-Phase Synchronization
  • Internal 5-V Regulator
  • High and Low MOSFET Sense Overcurrent
  • 100-kHz to 600-kHz Switching Frequency
  • Enable and Power Good
  • Programmable UVLO and Hysteresis
  • Thermal Shutdown at 150°C
  • Selectable Soft Start
  • Prebias Output Safe
  • Input Operating Voltage Range: 4.5 V to 20 V
  • Output Voltage as Low as 0.591 V ±0.5%
  • 180° Bi-Directional Out-of-Phase Synchronization
  • Internal 5-V Regulator
  • High and Low MOSFET Sense Overcurrent
  • 100-kHz to 600-kHz Switching Frequency
  • Enable and Power Good
  • Programmable UVLO and Hysteresis
  • Thermal Shutdown at 150°C
  • Selectable Soft Start
  • Prebias Output Safe

The TPS40195 is a flexible synchronous buck controller that operates from a nominal 4.5-V to 20-V supply. This controller implements voltage mode control with the switching frequency adjustable from 100 kHz to 600 kHz. Flexible features found on this device include selectable soft-start time, programmable short-circuit limit, programmable undervoltage lockout (UVLO) and synchronization capability. An adaptive anti-cross conduction scheme is used to prevent shoot through current in the power FETs. Overcurrent detection is done by sensing the voltage drop across the low-side MOSFET when it is on, and comparing it with a user-programmable threshold.

The threshold is set with a single external resistor connected from ILIM to GND. Pulse-by-pulse limiting (to prevent current runaway) is provided by sensing the voltage across the high-side MOSFET when it is on and terminating the cycle when the voltage drop rises above a fixed threshold of 550 mV. When the controller senses an output short circuit, both MOSFETs are turned off and a timeout period is observed before attempting to restart. This provides limited power dissipation in the event of a sustained fault. Synchronization on this device is bi-directional. Devices can be synchronized 180° out of phase to a chosen master TPS40195 running at a fixed 250 kHz or 500 kHz, or can be synchronized to an outside clock source anywhere in the 100 kHz to 600 kHz range.

The TPS40195 is a flexible synchronous buck controller that operates from a nominal 4.5-V to 20-V supply. This controller implements voltage mode control with the switching frequency adjustable from 100 kHz to 600 kHz. Flexible features found on this device include selectable soft-start time, programmable short-circuit limit, programmable undervoltage lockout (UVLO) and synchronization capability. An adaptive anti-cross conduction scheme is used to prevent shoot through current in the power FETs. Overcurrent detection is done by sensing the voltage drop across the low-side MOSFET when it is on, and comparing it with a user-programmable threshold.

The threshold is set with a single external resistor connected from ILIM to GND. Pulse-by-pulse limiting (to prevent current runaway) is provided by sensing the voltage across the high-side MOSFET when it is on and terminating the cycle when the voltage drop rises above a fixed threshold of 550 mV. When the controller senses an output short circuit, both MOSFETs are turned off and a timeout period is observed before attempting to restart. This provides limited power dissipation in the event of a sustained fault. Synchronization on this device is bi-directional. Devices can be synchronized 180° out of phase to a chosen master TPS40195 running at a fixed 250 kHz or 500 kHz, or can be synchronized to an outside clock source anywhere in the 100 kHz to 600 kHz range.
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Documentación técnica

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Tipo Título Fecha
* Data sheet TPS40195 4.5-V to 20-V Synchronous Buck Controller With Synchronization and Power Good datasheet (Rev. F) PDF | HTML 07 jun 2019
User guide TPS40195 Buck Controller Evaluation Module User's Guide (Rev. B) PDF | HTML 10 ene 2022
Selection guide Power Management Guide 2018 (Rev. R) 25 jun 2018
Application note Enabling Multiple TPS4019x Devices 29 mar 2012
More literature TPS40195RGY Test Report 15 feb 2008

Diseño y desarrollo

Para conocer los términos adicionales o los recursos necesarios, haga clic en cualquier título de abajo para ver la página de detalles cuando esté disponible.

Placa de evaluación

TPS40195EVM-001 — Módulo de evaluación de 20 A, salida de 3.3 V, entrada de 20 V TPS40195

The TPS40195EVM evaluation module (EVM) is a synchronous buck converter providing a fixed 3.3V output at up to 20A from a 12V input bus. The EVM is designed to start up from a single supply, so no additional bias voltage is required for start up. The module uses the TPS40195 Mid-Voltage (...)
Guía del usuario: PDF | HTML
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Modelo de simulación

TPS40195 TINA-TI Average Reference Design

SLVM017.ZIP (314 KB) - TINA-TI Reference Design
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Modelo de simulación

TPS40195 TINA-TI Average Spice Model

SLVM019.ZIP (3 KB) - TINA-TI Spice Model
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Modelo de simulación

TPS40195 TINA-TI Transient Reference Design (Rev. B)

SLVC182B.ZIP (331 KB) - TINA-TI Reference Design
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Modelo de simulación

TPS40195 TINA-TI Transient Spice Model

SLVM018.ZIP (22 KB) - TINA-TI Spice Model
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Modelo de simulación

TPS40195 Unencrypted PSpice Average and Transient Model Package (Rev. B)

SLVC181B.ZIP (391 KB) - PSpice Model
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Herramienta de cálculo

SLUC263 — Type III Compensation Calculation Tool

Productos y hardware compatibles

Productos y hardware compatibles

Productos
Controladores CA/CC y CC/CC (FET externo)
TPS40007 — Controlador reductor síncrono de 2.25 V-5.5 V, 300 kHz, fuente/disipador, funcionamiento de prepolar TPS40009 — Controlador reductor síncrono de 2.25 V-5.5 V, 600 kHz, fuente/disipador, funcionamiento de prepolar TPS40021 — Controlador reductor síncrono de entrada baja mejorada (2.25 V-5.5 V) hasta frecuencia de 1 MHz fuen TPS40040 — Controlador reductor síncrono de entrada de 2.25 a 5.5 V, 300 kHz, con recuento de pines bajo TPS40041 — Controlador reductor síncrono de entrada de 2.25 a 5.5 V, 600 kHz, con recuento de pines bajo TPS40055 — Controlador reductor síncrono con entrada amplia (8 V-40 V) hasta frecuencia de 1 MHz, fuente/disipa TPS40057 — Controlador reductor síncrono con entrada amplia (8 V-40 V) hasta frecuencia de 1 MHz, fuente/disipa TPS40075 — Controlador reductor síncrono de 4.5 V a 28 V con alimentación de tensión de avance TPS40077 — Controlador reductor síncrono de 4.5 V a 28 V con alimentación de tensión de avance en encapsulado H TPS40101 — Controlador reductor síncrono de 4.5 V a 18 V con secuenciación avanzada y margen de salida TPS40170 — Controlador reductor PWM síncrono con entrada amplia de 4.5 V a 60 V TPS40190 — Controlador reductor síncrono de 4.5 V a 15 V y 20 A TPS40192 — Controlador reductor síncrono de 4.5 V a 18 V, 20 A y 600 kHz con buena potencia TPS40193 — Controlador reductor síncrono de 4.5 V a 18 V, 20 A y 300 kHz con buena potencia TPS40195 — Controlador reductor síncrono de 4.5 V a 20 V, 20 A con buena potencia y sincronización TPS40200 — Controlador CC/CC reductor no síncrono de entrada amplia TPS40303 — Controlador reductor síncrono de 3 V a 20 V, 25 A, 300 kHz, con FSS TPS40304 — Controlador reductor síncrono de 3 V a 20 V, 25 A, 600 kHz, con FSS TPS40305 — Controlador reductor síncrono de 3 V a 20 V, 25 A, 1.2 MHz, con FSS TPS40322 — Controlador reductor síncrono bifásico o de salida doble TPS40400 — Controlador reductor síncrono de 3 V a 20 V, 30 A, con PMBus™, incluye telemetría TPS40422 — Controlador reductor síncrono multifásico o de salida doble con PMBus TPS5130 — Controlador reductor síncrono triple de 4.5 V a 28 V con controlador LDO
Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)
TPS53311 — Convertidor reductor síncrono de 3 A, entrada de 2.9 V a 6 V, con Eco-Mode y PWM suave TPS53313 — Convertidor reductor síncrono de 4.5 V a 16 V y 6 A con eficiencia de carga ligera optimizada TPS53316 — Regulador reductor de 5 A de alta eficiencia con conmutador integrado TPS56121 — Convertidor reductor SWIFT™ síncrono de 4.5 V a 14 V y 15 A TPS56221 — Convertidor reductor SWIFT™ síncrono de 4.5 V a 14 V y 25 A
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Encapsulado Pines Símbolos CAD, huellas y modelos 3D
TSSOP (PW) 16 Ultra Librarian
VQFN (RGY) 16 Ultra Librarian
Se aplican los Términos y condiciones estándar de TI para los elementos de evaluación.

Pedidos y calidad

Información incluida:
  • RoHS
  • REACH
  • Marcado del dispositivo
  • Acabado de plomo/material de la bola
  • Clasificación de nivel de sensibilidad a la humedad (MSL) / reflujo máximo
  • Estimaciones de tiempo medio entre fallas (MTBF)/fallas en el tiempo (FIT)
  • Contenido del material
  • Resumen de calificaciones
  • Monitoreo continuo de confiabilidad
Información incluida:
  • Lugar de fabricación
  • Lugar de ensamblaje

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