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

TPS40400

AKTIV

3 V bis 20 V, 30 A, Synchron-Abwärtsregler mit PMBus™, einschließlich Telemetrie

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Datenblatt

TPS40400

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Produktdetails

Vin (min) (V) 3 Vin (max) (V) 20 Iout (max) (A) 30 Operating temperature range (°C) -40 to 125 Control mode Voltage mode Topology Buck Rating Catalog Vout (min) (V) 0.6 Vout (max) (V) 5 Features Dynamic Voltage Scaling, Enable, Frequency synchronization, PMBus, Power good, Pre-Bias Start-Up, Remote Sense, Synchronous Rectification, Tracking Iq (typ) (µA) 6000 Duty cycle (max) (%) 90 Number of phases 1
Vin (min) (V) 3 Vin (max) (V) 20 Iout (max) (A) 30 Operating temperature range (°C) -40 to 125 Control mode Voltage mode Topology Buck Rating Catalog Vout (min) (V) 0.6 Vout (max) (V) 5 Features Dynamic Voltage Scaling, Enable, Frequency synchronization, PMBus, Power good, Pre-Bias Start-Up, Remote Sense, Synchronous Rectification, Tracking Iq (typ) (µA) 6000 Duty cycle (max) (%) 90 Number of phases 1
VQFN (RHL) 24 19.25 mm² 5.5 x 3.5
  • Input Operating Voltage Range: 3 V to 20 V
  • PMBus Enabled Analog Controller
  • Reference 600 mV ± 1%
  • Remote Voltage Sense Amplifier
  • Internal 6-V Regulator and 6-V Gate Drive
  • Programmable Overcurrent Protection
  • Inductor Resistance or Series Resistance Used for Current Sensing
  • Programmable Switching Frequency: 200 kHz to 2 MHz
  • Powergood Indicator
  • Thermal Shutdown
  • Programmable Soft-Start
  • Internal Bootstrap Diode
  • Prebias Output Safe
  • 24-Pin QFN Package
  • Input Operating Voltage Range: 3 V to 20 V
  • PMBus Enabled Analog Controller
  • Reference 600 mV ± 1%
  • Remote Voltage Sense Amplifier
  • Internal 6-V Regulator and 6-V Gate Drive
  • Programmable Overcurrent Protection
  • Inductor Resistance or Series Resistance Used for Current Sensing
  • Programmable Switching Frequency: 200 kHz to 2 MHz
  • Powergood Indicator
  • Thermal Shutdown
  • Programmable Soft-Start
  • Internal Bootstrap Diode
  • Prebias Output Safe
  • 24-Pin QFN Package

The TPS40400 is a cost-optimized flexible synchronous buck controller that operates from a nominal 3-V to 20-V supply. This controller is an analog PWM controller that allows programming and monitoring through the PMBus™ interface. Flexible features found on this device include programmable soft-start time, programmable short circuit limit, and programmable undervoltage lockout (UVLO).

An adaptive anti-cross conduction scheme is used to prevent shoot through current in the power FETs. Gate drive voltage is 6 V to better enhance the power FETs for reduced losses. Short circuit detection occurs by sensing the voltage drop across the inductor or across a resistor placed in series with the inductor. A PMBus programmable threshold is compared to this voltage and is used to detect overcurrent. When the overcurrent threshold is reached, a pulse by pulse current limit scheme is used to limit the current to acceptable levels. If the overcurrent condition persists for more than 7 clock cycles of the converter, a fault condition is declared and the converter shuts down and goes into either a hiccup restart mode or latches off. The behavior can be selected through the PMBus interface. Other PMBus interface features include programmable operating frequency, soft-start time, overvoltage and undervoltage thresholds and the response to those events, output voltage change including margining as well as status monitoring.

The TPS40400 is a cost-optimized flexible synchronous buck controller that operates from a nominal 3-V to 20-V supply. This controller is an analog PWM controller that allows programming and monitoring through the PMBus™ interface. Flexible features found on this device include programmable soft-start time, programmable short circuit limit, and programmable undervoltage lockout (UVLO).

An adaptive anti-cross conduction scheme is used to prevent shoot through current in the power FETs. Gate drive voltage is 6 V to better enhance the power FETs for reduced losses. Short circuit detection occurs by sensing the voltage drop across the inductor or across a resistor placed in series with the inductor. A PMBus programmable threshold is compared to this voltage and is used to detect overcurrent. When the overcurrent threshold is reached, a pulse by pulse current limit scheme is used to limit the current to acceptable levels. If the overcurrent condition persists for more than 7 clock cycles of the converter, a fault condition is declared and the converter shuts down and goes into either a hiccup restart mode or latches off. The behavior can be selected through the PMBus interface. Other PMBus interface features include programmable operating frequency, soft-start time, overvoltage and undervoltage thresholds and the response to those events, output voltage change including margining as well as status monitoring.
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Technische Dokumentation

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Alle anzeigen 9
Typ Titel Datum
* Data sheet TPS40400 3-V to 20-V PMBus Synchronous Buck Controller datasheet (Rev. D) PDF | HTML 07 Nov 2016
User guide TPS40400 Buck Controller Evaluation Module User's Guide (Rev. A) PDF | HTML 03 Jan 2022
Analog Design Journal Maximizing power density and thermal performance in power-module designs 12 Dez 2018
Selection guide Power Management Guide 2018 (Rev. R) 25 Jun 2018
Selection guide DC/DC Buck Controller Solutions Selection Guide 06 Feb 2018
Application note SMT Guidelines for Stacked Inductor (Inductor On Top) on Voltage Regulator IC 22 Feb 2016
Technical article Select the correct PMBus POL solution for your application PDF | HTML 03 Aug 2015
Analog Design Journal 2Q 2012 Issue Analog Applications Journal 26 Apr 2012
Analog Design Journal Remote sensing for power supplies 26 Apr 2012

Design und Entwicklung

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

Evaluierungsplatine

TPS40400EVM-351 — Evaluierungsmodul für TPS40400-PMBus-Synchron-Abwärtswandler

The TPS40400EVM-351 evaluation module (EVM) is a fully assembled and tested circuit for evaluating the TPS40400 PMBus Synchronous Buck Controller in a typical single output application. The EVM is designed to use a regulated 8Vdc to 14Vdc bus to produce a regulated output of 1.2Vdc at a maximum of (...)

Benutzerhandbuch: PDF | HTML
Nicht verfügbar auf TI.com
Anwendungssoftware und Frameworks

FUSION_DIGITAL_POWER_DESIGNER — Digitale Stromversorgungsoftware

Die grafische Benutzeroberflächensoftware (GUI) Fusion Digital Power™ wird dazu verwendet, digitale Stromversorgungscontroller und Sequenzer-/Gesundheitsmonitore von Texas Instruments zu konfigurieren und zu überwachen. Die Anwendung verwendet das PMBus-Protokoll zur Kommunikation mit dem Baustein (...)
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Treiber oder Bibliothek

PMBUSSW-LINUX — Linux-Treiber für PMBUS

The Linux driver supports PMBus controlled Buck Controllers. The Linux driver supports communication through the PMBus and interfaces with the HWMon framework.

 

Linux Mainline Status

Available in Linux Main line: Yes
Available through git.ti.com: N/A

Supported Devices:

  • tps40400
  • tps40422
  • tps544b20
  • tps544b25
  • (...)
View Options
Simulationsmodell

TPS40400 IBIS MODEL

SLVMAY8.ZIP (81 KB) - IBIS Model
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Simulationsmodell

TPS40400 Unencrypted PSpice Transient Model Package (Rev. A)

SLUM560A.ZIP (221 KB) - PSpice 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

PMP21440 — Vergleich: Referenzdesign für GaN im Vergleich zu Silizium-Stromversorgungen, 0,8 V/8 W

This reference design provides customers with a comparison study on the usage of GaN vs SI in power supply designs. This specific design uses TPS40400 controller to drive CSD87381 for the silicon power supply and LMG1210 with EPC2111 for the GaN power supply to provide 0.8V/10A. This design (...)
Test report: PDF
Schaltplan: PDF
Gehäuse Pins CAD-Symbole, Footprints und 3D-Modelle
VQFN (RHL) 24 Ultra Librarian
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  • Qualifikationszusammenfassung
  • Kontinuierliches Zuverlässigkeitsmonitoring
Beinhaltete Information:
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