原装TPS57140QDGQRQ1稳压器参数_引脚配置_示例电路

TPS57140QDGQRQ1器件是一个42V、1.5A的降压稳压器，带有集成的高侧MOSFET。电流模式控制提供简单的外部补偿和灵活的元件选择。低纹波脉冲跳跃模式将空载、调节输出电源电流降低至116μA。当使能引脚处于低状态时，关闭电流降至1.5µA。

TPS57140QDGQRQ1欠压锁定在内部设置为2.5V，但可以使用使能引脚增加。输出电压启动斜坡由慢启动引脚控制，慢启动引脚也可以被配置用于排序或跟踪。开路漏极电源良好信号表示输出在其标称电压的92%至109%范围内。

另外，宽的开关频率范围允许TPS57140QDGQRQ1优化效率和外部部件尺寸，频率折返和热停堆在过载条件下保护零件。该器件提供10引脚热增强型MSOP PowerPAD™ 封装（DGQ）和10引脚VSON封装（DRC）。

功能参数

功能特性

• 符合汽车级别认证
• AEC-Q100合格
• 3.5V至42V输入电压范围
• 200mΩ高侧MOSFET
• 采用脉冲跳过生态模式，在轻负载下实现高效率™控制方案
• 116-μA工作静态电流
• 1.5-μA关断电流
• 100 kHz至2.5 MHz开关频率
• 与外部时钟同步
• 可调节慢速启动和顺序
• 欠电压和过电压功率良好输出
• 可调欠压锁定电压和迟滞
• 0.8-V内部参考电压

引脚配置

引脚功能说明：

简化示意图

功能框图

为了提高线路和负载瞬变期间的性能，TPS57140QDGQRQ1设备实现了恒定频率、电流模式控制，从而减少了输出电容并简化了外部频率补偿设计。100kHz至2500kHz的宽开关频率允许在选择输出滤波器组件时优化效率和尺寸。RT/CLK引脚上的接地电阻器设置开关频率。该设备在RT/CLK引脚上有一个内部锁相环（PLL），用于将电源开关的接通与外部系统时钟的下降沿同步。

TPS57140QDGQRQ1的默认启动电压约为2.5V。EN引脚具有内部上拉电流源，设计者可以使用该电流源通过两个外部电阻器调整输入电压欠压锁定（UVLO）阈值。此外，上拉电流提供了一个默认条件。当EN引脚浮动时，设备运行。无开关和空载时的工作电流为116μA。禁用设备后，电源电流为1.5μA。

综合200mΩ高侧MOSFET允许高效电源设计，能够向负载提供1.5A的连续电流。TPS57140QDGQRQ1通过集成引导再充电二极管来减少外部组件计数。BOOT和PH引脚之间的电容器为集成高侧MOSFET提供偏置电压。启动电容器电压由UVLO电路监测，并且当启动电压下降到预设阈值以下时，关闭高侧MOSFET。由于引导UVLO电路，TPS57140QDGQRQ1可以在高占空比下操作。输出电压可以逐步降低到低至0.8-V参考电压。

TPS57140QDGQRQ1具有功率良好比较器（PWRGD），其在经调节的输出电压小于标称输出电压的92%或大于标称电压的109%时断言。PWRGD引脚是一个漏极开路输出，当VSENSE引脚电压在标称输出电压的94%和107%之间时，该输出解除断言，从而允许引脚在使用上拉电阻器时转换为高电平。

TPS57140QDGQRQ1通过利用OV功率良好比较器，最大限度地减少过度输出过电压（OV）瞬态。当OV比较器被激活时，高侧MOSFET关断并保持被屏蔽而不导通，直到输出电压低于107%。SS/TR（慢速启动/跟踪）引脚最大限度地减少浪涌电流，并在通电期间提供电源顺序。将一个小值电容器连接到引脚，以调整慢速启动时间。设计者可以将电阻器分压器耦合到引脚，以满足关键的电源序列要求。SS/TR引脚放电发生在输出通电之前。这种放电可确保在出现超温故障、UVLO故障或禁用条件后可重复重新启动。

此外，TPS57140QDGQRQ1还利用过载恢复电路在过载条件下使慢启动电容器放电。过载恢复电路在故障条件消除时缓慢启动从故障电压到标称调节电压的输出。频率折返电路在启动和过电流故障条件下降低开关频率，以帮助控制电感器电流。其功能原理框图如下所示：

可调节UVLO

效率与负载电流特性

启动时SS/TR引脚操作

TPS57140QDGQRQ1器件有效地使用内部参考电压或SS/TR引脚电压的较低电压作为电源参考电压，并相应地调节输出。SS/TR引脚上的电容器接地实现了缓慢启动时间。TPS57140-Q1器件具有2μA的内部上拉电流源，用于为外部慢启动电容器充电。

频率补偿类型

环路响应的小信号模型

在该电路中，误差放大器是一个跨导放大器，其gmEA为97μS。可以使用理想的电压控制电流源对误差放大器进行建模。电阻器Ro和电容器Co对放大器的开环增益和频率响应进行建模。节点a和b之间的1-mV交流电压源有效地断开了频率响应测量的控制回路。曲线c/a显示了频率补偿的小信号响应。图a/b显示了整个环路的小信号响应。通过用具有适当负载阶跃幅度和阶跃率的电流源代替RL，可以在时域分析中检查动态环路响应。该等效模型仅适用于连续传导模式设计。

典型应用电路

下面例子详细介绍了使用陶瓷输出电容器的高频开关稳压器的设计，但必须知道一些参数才能开始设计过程。这些参数通常是在系统级别上确定的。

布局示例图

PowerPAD-最大高度1.1 mm封装设计参数

VSON-最大高度1mm封装设计参数

总结

TPS57140QDGQRQ1是一款汽车级别的高效率降压型直流-直流（DC-DC）转换器芯片，由德州仪器生产，其主要特点包括：

• 具有汽车级别的质量认证，符合汽车电子应用的严格要求。它经过了可靠性测试和质量验证，可在汽车电子系统中使用。
• 采用高效率的降压转换器设计，具有优秀的功率转换效率。它能够将高输入电压转换为稳定的较低输出电压，同时最大限度地减少能量损耗。
• 能够在宽范围的输入电压下正常工作，通常为4.5V至40V。这使得它适用于汽车电源系统等需要处理广泛电压范围的应用。
• 输出电压可以通过外部电阻进行调节，以满足具体的应用需求。它提供了灵活性和可调性，适用于多种电源需求。
• 内置了多种保护功能，包括过温保护、过电流保护和短路保护等。这些保护功能有助于确保芯片和外部元件的安全运行，并防止系统受到损坏。
• 采用DGN封装，具有表面贴装引脚布局。它的引脚布局合理，易于焊接和连接，适用于现代电子制造流程。

综上所述，TPS57140QDGQRQ1是一款具备汽车级别认证、高效率和广泛应用范围的DC-DC转换器芯片。它适用于汽车电子系统以及其他需要高效稳定的电源转换的应用领域。