92
μ mhos
误差放大器的直流增益
（1）
VSENSE=0.8V的
800
V/V，
误差放大器的单位增益带宽
（1）
5pF电容从COMP和GND引脚
2.7
兆赫
误差放大器的源/灌电流
五（补偿）=1.0V100mV的超速
±7
μ 一
开关电流补偿的跨导
VIN=12伏
12
的A/V
开关频率
TPS54331开关频率
VIN=12V，25℃
456
570684
千赫
最小时间可控
VIN=12V，25℃
105130
NS
最大可控占空比
（1）
BOOT-PH=6伏
90
93
％
脉冲跳跃Eco模式™
脉冲跳跃生态模式™开关电流阈值
160
毫安
电流限制
电流限制阈值
VIN=12伏
3.5
5.8
一
热关断
热关断
165
°C间
慢启动（SS引脚）
充电电流
五（SS）=0.4V
2
μ 一
SS到VSENSE相匹配
五（SS）=0.4V
10
毫伏
（1）指定由设计
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TPS54331
TPS5433 1
设备信息
引脚分配
终端函数S
终端
描述
名称
否。
开机
1
一个0.1 μ F自举电容之间需要引导和PH值。
如果这个电容上的电压低于最低要求时，高边MOSFET被迫关闭，直到电容被刷新。
VIN的
2
输入电源电压3.5V至28V。
EN
3
使能引脚。
拉低于1.25V禁用。
浮来启用。
建议两个电阻编程输入欠压锁定。
不锈钢
4
慢启动引脚。
此引脚连接一个外部电容设置输出上升时间。
VSENSE相
5
GM误差放大器的反相节点。
补偿
6
误差放大器的输出，输入到PWM比较。
频率补偿元件连接到这个引脚。
接地
7
地面。
PH值
8
内部高侧功率MOSFET的源。
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TPS54331
TPS54331
功能的座DIAGRA 中号
典型特征
特性曲线
ON电阻
关断静态电流
开关频率
与
与
与
结温
输入电压
结温
图1。
图2。
图3。
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TPS54331
TPS5433 1
SLVS839B2008年7月修订的2008年10月
典型特征（续）
最小最小可控占空比电压基准时间比与比对结温结温结温可控
图4。
图5。
图6。
SS充电电流与结温
电流限制阈值与输入电压
图7。
图8。
补充申请曲线
典型的最小输出
典型的最大输出
电压
电压
最大功率耗散
与
与
与
输入电压
输入电压
结温
图9。
图10。
图11。
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TPS54331
TPS5433 1
典型特征（续）
OVERVIE W
TPS54331是一个28-V，3，逐步降压（buck）转换器，具有集成高边n沟道MOSFET。
为了提高在线路和负载瞬态性能，设备实现恒定频率，电流模式控制，从而减少输出电容和简化了外部频率补偿设计。
TPS54331具有预先设定的570kHz开关频率。
TPS54331需要一个3.5V的最小输入电压正常运作。
EN引脚具有内部上拉电流源，可以用来调节两个外部电阻器的输入电压欠压锁定（UVLO）。
此外，拉电流提供了一个默认情况下，当EN引脚漂浮设备操作。
工作电流为110 μ 一个典型的不切换时和空载下。
当设备被禁用，电源电流为1 μ 一个典型。
综合80米Ω 高边MOSFET，允许高达3A的连续输出电流，高效率的电源设计。
TPS54331外部元件数量减少了集成启动充电二极管。
为一体的高边MOSFET的偏置电压由外部电容上的PH值针BOOT。
启动电容电压监测UVLO电路将关闭高侧MOSFET关断时，电压低于预设阈值通常的2.1V。
输出电压可以下台作为参考电压低。
通过增加一个外部电容，慢启动时间的TPS54331可调节，使灵活的输出过滤器的选择。
为了提高效率在轻负载条件下，TPS54331进入一个特殊的生态模式脉冲跳跃时，峰值电感电流低于160毫安典型。
频率折返减少在启动和过电流条件下的开关频率，以帮助控制电感电流。
热关机故障条件下的额外保护。
详细说明
固定频率PWM控制
TPS54331采用固定频率，峰值电流模式控制。
TPS54331的内部开关频率固定在570kHz。
Eco模式TM
TPS54331是设计工作在跳绳生态模式脉冲以旧换新，以提高轻负载效率。
当峰值电感电流低于160毫安通常，COMP引脚电压下降到0.5V，通常和设备进入ECO模式TM。
当设备在Eco模式是TM，COMP引脚电压被钳位在0.5V内部防止开关偏高集成MOSFET。
峰值电感电流必须上升为COMP引脚电压高于0.5V上升和退出生态模式以上160毫安商标。
由于集成电流比较捕捉峰值电感电流，平均负载电流进入生态模式TM不同的应用程序和外部输出滤波器。
电压基准（VREF）
通过扩展温度稳定带隙电路的输出电压基准系统产生的初始精度为±2％电压基准（随温度的±3.5％）。
典型的参考电压在0.8V设计。
自举电压（防尘）
TPS54331具有集成启动稳压器和需要0.1 μ F的陶瓷电容。
建议与X7R或X5R级电介质的陶瓷电容，因为温度和电压稳定的特点。
为了提高辍学，TPS54331是在100％占空比工作，只要PH引脚电压BOOT是大于2.1V典型。
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TPS54331
TPS5433 1
启用和可调输入欠压锁定（UVLO的输入电压）
EN引脚具有内部上拉电流源提供TPS54331经营的默认情况下当EN引脚浮动。
当VIN引脚的电压低于内部VINUVLO阈值时，被禁用的TPS54331。
建议使用外部VINUVLO门添加迟滞，除非VIN是小于（Vout+2V）。
要调整滞后的VINUVLO门，使用EN引脚连接到外部电路在所示 。
一旦EN 引脚电压超过1.25V，另外3 μ A加滞后。
使用 公式1 和 公式2 来计算所需的VINUVLO阈值电压所需的电阻值。
的V开始输入启动阈值电压，在V 停止输入停止阈值电压的V EN 是1.25V启用的阈值电压。
的V 站。
（1）
（2）
用SS引脚的可编程慢启动
它是高度推荐的外部编程缓慢的开始时间，因为没有慢启动时间是在内部实施。
在的TPS54331有效使用的内部参考电压或SS引脚电压低电压电源供应器的参考电压送入误差放大器和相应调节输出。
对SS引脚接地电容（CSS）实现了一个缓慢的开始时间。
TPS54331具有内部上拉电流源μ 一个外部的慢启动电容器充电。
缓慢的开始时间（10％至90％）的计算公式，在所示 。
Vref为0.8V和国际空间站的电流为2 μ A。
（3）
应设置慢启动时间为1ms到10ms之间，以确保良好的启动行为。
慢启动电容应不超过27nF。
在正常操作期间，如果输入电压低于VINUVLO阈值，或EN引脚拉低于1.25V，或热关断事件发生时，，TPS54331停止开关。
误差放大器
TPS54331有一个误差放大器的跨导放大器。
误差放大器的比较有效的内部参考电压误差放大器的输入VSENSE电压。
误差放大器的跨导为92 μ /视频期间正常运行。
COMP脚与地面之间的连接频率补偿元件。
斜坡补偿
为了防止次谐波振荡，操作时占空比大于50％的设备，TPS54331增加了一个内置斜坡补偿，这是一个斜坡补偿的开关电流信号。
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TPS54331
TPS5433 1
电流模式补偿设计
为了简化设计工作使用的TPS54331，在中列出常见的应用典型设计， 对于使用陶瓷输出电容的设计，适当降额的陶瓷输出电容时，建议做稳定性分析。
这是因为实际的陶瓷电容下降从标称值相当时，施加电压增加。
高级用户可参考的步骤由步设计过程中应用信息“部分详细的指引或使用的SwitcherPro™软件工具（ ）。
表1。
典型设计（第1页简图）
VIN（五）
VOUT（五）
F SW（千赫）
大号直径（μ Ĥ）
Ç Ø
ŕ 弧菌（KΩ ）
ŕ 氧气（KΩ ）
ç 2（PF）
ç 1（PF）
ŕ 3 （KΩ ）
12
5
570
6.8
陶瓷33 μ FX2
10
1.91
39
4700
49.9
12
3.3
570
6.8
陶瓷47 μ FX2
10
3.24
47
1000
29.4
12
1.8
570
4.7
陶瓷100 μ F
10
8.06
68
5600
29.4
12
0.9
570
3.3
陶瓷100 μ FX2
10
80.6
56
5600
29.4
12
5
570
6.8
铝330的μ F/160米Ω
10
1.91
68
120
29.4
12
3.3
570
6.8
铝470的μ F/160米Ω
10
3.24
82
220
10
12
1.8
570
4.7
SP的100的μ F/15米Ω
10
8.06
68
5600
29.4
12
0.9
570
3.3
SP的330的μ F/12米Ω
10
80.6
100
1200
49.9
过电流保护和移频
TPS54331实现使用COMP引脚电压关闭一个周期循环的基础上的高边MOSFET的电流模式控制。
每个周期的开关电流和COMP引脚电压进行比较时，电感电流的峰值相交COMP引脚电压，高边开关被关闭。
在过电流条件下，拉输出电压低，误差放大器的响应驱动COMP引脚高，造成开关电流增加。
COMP引脚内部有一个最大钳位，限制输出电流。
TPS54331提供强有力的保护，在短路。
输出电感在输出短路时的过电流失控是有潜力的。
TPS54331解决这个问题，在短路情况下，通过降低开关频率增加关闭时间。
VSENSE引脚从0V到0.8V的电压斜坡上的开关频率除以8，4，2和1。
所示的开关频率和VSENSE引脚电压之间的关系 。
表2。
开关频率条件
开关频率
VSENSE引脚电压
570千赫
VSENSE ≥ 0.6V，
570千赫/2
0.6V的VSENSE ≥ 0.4V的
570千赫/4
0.4V的VSENSE ≥ 0.2V的
570千赫/8
为0.2V>VSENSE
：
过电压暂态COAL
TPS54331集成过压瞬态保护（OVTP）电路，以减少输出电压过冲时，从输出故障条件或强卸瞬态恢复。
的OVTP电路包括过压比较器比较VSENSE引脚电压和内部阈值。
当VSENSE引脚电压高于109％×VREF，高边MOSFET将被迫关闭。
当VSENSE引脚电压低于107％×VREF，高边MOSFET将被重新启用。
热关断
该装置实现了内部过热停机保护自己，如果结温超过165°C。
热关断，迫使设备停止开关，当结温超过热脱扣阈值。
一旦模具温度降低165℃以下，设备重新启动顺序的权力。
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TPS54331
TPS5433 1
应用INFORMATIO 列印
逐步STEP的设计过程
下面的设计程序，可以用来选择TPS54331的组件值。
交替的SwitcherPro™软件可用于生成一个完整的设计。
的SwitcherPro™软件使用迭代设计过程和生成设计时访问组件的综合数据库。
本节介绍了简化设计过程的讨论。
开始设计过程的几个参数必须决定。
设计师需要了解以下内容：
∙输入电压范围
∙输出电压
∙输入电压纹波
∙输出电压纹波
∙额定输出电流
∙工作频率
对于这个设计的例子，使用下面的输入参数
表3。
设计参数
设计参数
示例值
输入电压范围
7伏特至28V
输出电压
3.3伏
输入电压纹波
为300mV
输出电压纹波
30毫伏
额定输出电流
三。
工作频率
570千赫
开关频率
TPS54331的开关频率固定在570千赫。
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TPS54331
TPS5433 1
输出电压设定点
TPS54331的输出电压外部可调，使用一个电阻分压器网络。
中的应用电路 如图13 ，这是由R5和R6。
的输出电压的关系 公式4 和 公式5 ：
（4）
（5）
选择R5到约10.0K表Ω 。
略有增加或减少R5可能会导致在接近输出电压匹配使用标准电阻值时。
在这个设计中，R4=10.2ķ的Ω 安德烈=3.24k Ω ，在3.31V的输出电压。
零欧姆电阻R4提供了一个方便的地方，打破控制环路的稳定性测试。
输入电容
TPS54331需要输入去耦电容和取决于应用程序，一个大容量的输入电容。
典型的建议去耦电容值是10 μ F。
高品质的陶瓷型X5R或X7R建议。
额定电压应大于最大输入电压。
一个较小的值可能被用来只要所有其他的要求得到满足，但是10 μ F已被证明在各种电路工作。
此外，一些大电容可能需要TPS54331电路，特别是如果没有在位于约2英寸的输入电压源。
这个电容的值并不重要，但应包括纹波电压，额定处理的最大输入电压，并过滤输出，使输入纹波电压是可以接受的。
对于这个设计，两个4.7 μ F电容用于输入去耦电容。
它们X7R电介质为50V的等效串联电阻（ESR）额定约2米，额定电流为3A。
此外，一个小的0.01 μ F电容滤波频率高。
此输入纹波电压可以近似为 公式（6）
（6）
我OUT（MAX），最大负载电流，F SW 为开关频率，C 大部分是散装电容值和ESR的最大的系列大容量电容的最大阻力。
最大的RMS纹波电流也需要进行检查。
最坏的情况下，可以近似 公式7
（7）
在这种情况下，输入纹波电压为143mV的RMS纹波电流是1.5A同样重要的是需要注意的是实际输入电压纹波与布局相关的寄生和输出阻抗的影响将大大电压源。
在显示该电路的实际输入电压纹波 和大于计算值。
此测量值仍低于指定的输入限制为300mV。
横跨输入电容的最大电压VINMAXPLUS Δ 输入电压/2。
所选择的散装和旁路电容的额定50V和纹波电流容量大于3一个，同时提供足够的保证金。
这是非常重要的，在任何情况下不超过电压和电流的最大额定值。
输出过滤器组件
被选中的输出滤波器，L1和C2两个组件需要。
由于TPS54331是外部补偿设备，滤波器元件的类型和值的范围广，可予以支持。
电感的选择
计算输出电感的最低值，使用 方程（8）
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TPS54331
TPS5433 1
（8）
ķ 实业是一个系数表示的最大输出电流的电感纹波电流的相对量。
在一般情况下，这个值是在设计师的自由裁量权;然而，可用于下列准则。
为使用低ESR输出电容器，如陶瓷，价值为K 设计。
当使用较高的ESR输出电容器，钾工业=0.2产生更好的效果。
对于本设计实例中，使用K表实业=0.3，最小电感值计算为5.7 μ H。
对于这样的设计，选
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