該TPS5420是一款高輸出電流PWM轉(zhuǎn)換器，集成了低電阻高側(cè)N溝道MOSFET。在具有上述特性的基板上包括一個高性能電壓誤差放大器，可在瞬態(tài)條件下提供嚴格的電壓調(diào)節(jié)精度;欠壓鎖定電路，用于防止啟動，直到輸入電壓達到 5.5V;內(nèi)部設(shè)置的慢啟動電路，以限制浪涌電流;以及用于改善瞬態(tài)響應(yīng)的電壓前饋電路。使用ENA引腳，關(guān)斷電源電流通常降低至18μA。其他功能包括高電平有效使能、過流限制、過壓保護和熱關(guān)斷。為了降低設(shè)計復(fù)雜性和外部元件數(shù)量，TPS5420反饋環(huán)路經(jīng)過內(nèi)部補償。
*附件：tps5420.pdf

TPS5420器件采用易于使用的8引腳SOIC封裝。TI 提供評估模塊和 Designer 軟件工具，以幫助快速實現(xiàn)高性能電源設(shè)計，以滿足緊迫的設(shè)備開發(fā)周期。

特性

• 寬輸入電壓范圍：5.5V至36V
• 高達 2A 的連續(xù)（3A 峰值）輸出電流
• 通過110mΩ集成MOSFET開關(guān)實現(xiàn)高達95%的高效
• 寬輸出電壓范圍：可調(diào)至1.22V，初始精度為1.5%
• 內(nèi)部補償可最大限度地減少外部器件數(shù)量
• 固定的500kHz開關(guān)頻率，適用于小濾波器尺寸
• 通過輸入電壓前饋改進線路調(diào)節(jié)和瞬態(tài)響應(yīng)
• 系統(tǒng)受過流限制、過壓保護和熱關(guān)斷保護
• –40°C 至 125°C 工作結(jié)溫范圍
• 采用小型8引腳SOIC封裝

參數(shù)

方框圖

?1. 核心特性?

• ?輸入電壓范圍?：5.5V至36V，支持寬電壓應(yīng)用場景。
• ?輸出能力?：最大2A連續(xù)輸出電流（峰值3A），效率高達95%（集成110mΩ MOSFET開關(guān)）。
• ?輸出電壓精度?：可調(diào)低至1.22V，初始精度±1.5%。
• ?開關(guān)頻率?：固定500kHz，優(yōu)化濾波器尺寸。
• ?保護功能?：過流限制、過壓保護、熱關(guān)斷及-40°C至125°C工作結(jié)溫范圍。

?2. 關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域?

• 消費電子（機頂盒、DVD、LCD顯示屏）
• 工業(yè)與車載音頻電源
• 電池充電器、高功率LED驅(qū)動
• 12V/24V分布式電源系統(tǒng)

?3. 內(nèi)部架構(gòu)與功能?

• ?集成模塊?：低阻N溝道MOSFET、高精度誤差放大器、欠壓鎖定（UVLO）、慢啟動電路、電壓前饋電路。
• ?控制特性?：
  • ?ENA引腳?：啟用/禁用控制（閾值0.5V），關(guān)機電流低至18μA。
  • ?內(nèi)部補償?：減少外部元件數(shù)量，簡化設(shè)計。
  • ?PWM控制?：電壓前饋改善瞬態(tài)響應(yīng)，固定頻率調(diào)制。

?4. 保護機制?

• ?過流保護?：逐周期限流與打嗝模式（hiccup）雙重機制。
• ?過壓保護?：VSENSE超過112.5%基準電壓時強制關(guān)閉MOSFET。
• ?熱關(guān)斷?：結(jié)溫超閾值時關(guān)閉輸出，降溫后自動恢復(fù)。

?5. 設(shè)計要點?

• ?輸入電容?：推薦4.7μF以上低ESR陶瓷電容，靠近VIN引腳布局。
• ?輸出濾波?：電感值10–100μH（典型33μH），電容需滿足LC諧振頻率≤7kHz（陶瓷電容需額外補償）。
• ?反饋網(wǎng)絡(luò)?：R1=10kΩ，R2按公式 R2 = R1 × 1.221 / (VOUT - 1.221) 計算。
• ?PCB布局?：最小化高頻回路面積，PH節(jié)點布線緊湊，接地層直接連接GND引腳。

?6. 性能圖表與實測數(shù)據(jù)?

• 效率曲線：12V輸入時效率達90%以上（2A負載）。
• 瞬態(tài)響應(yīng)：0.5A→1.5A階躍負載下恢復(fù)時間<200μs。
• 熱性能：結(jié)至環(huán)境熱阻75°C/W（定制板）。