JAJS136J January   2006  – July 2022 TPS5430 , TPS5431

PRODUCTION DATA  

  1. 特長
  2. アプリケーション
  3. 概要
  4. 改訂履歴
  5. ピン構成と機能
  6. 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 代表的特性
  7. 詳細説明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 機能ブロック図
    3. 7.3 機能説明
      1. 7.3.1  発振周波数
      2. 7.3.2  基準電圧
      3. 7.3.3  イネーブル (ENA) と内部スロースタート時間
      4. 7.3.4  低電圧誤動作防止 (UVLO)
      5. 7.3.5  ブースト・キャパシタ (BOOT)
      6. 7.3.6  出力フィードバック (VSENSE) と内部補償
      7. 7.3.7  電圧フィード・フォワード
      8. 7.3.8  パルス幅変調 (PWM) 制御
      9. 7.3.9  過電流保護
      10. 7.3.10 過電圧保護
      11. 7.3.11 サーマル・シャットダウン
    4. 7.4 デバイスの機能モード
      1. 7.4.1 最小入力電圧付近での動作
      2. 7.4.2 ENA 制御による動作
  8. アプリケーションと実装
    1. 8.1 アプリケーション情報
    2. 8.2 代表的なアプリケーション
      1. 8.2.1 12V 入力から 5.0V 出力
        1. 8.2.1.1 設計要件
        2. 8.2.1.2 詳細な設計手順
          1. 8.2.1.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
          2. 8.2.1.2.2 スイッチング周波数
          3. 8.2.1.2.3 入力キャパシタ
          4. 8.2.1.2.4 出力フィルタ部品
            1. 8.2.1.2.4.1 インダクタの選択
            2. 8.2.1.2.4.2 キャパシタの選択
          5. 8.2.1.2.5 出力電圧設定点
          6. 8.2.1.2.6 BOOT キャパシタ
          7. 8.2.1.2.7 キャッチ・ダイオード
          8. 8.2.1.2.8 詳細情報
            1. 8.2.1.2.8.1 出力電圧の制限
            2. 8.2.1.2.8.2 内部補償回路
            3. 8.2.1.2.8.3 熱に関する計算
        3. 8.2.1.3 アプリケーション曲線
      2. 8.2.2 TPS5430 を使用した広い入力電圧範囲
        1. 8.2.2.1 設計要件
        2. 8.2.2.2 詳細な設計手順
        3. 8.2.2.3 TPS5431 を使用した広い入力電圧範囲
          1. 8.2.2.3.1 設計要件
          2. 8.2.2.3.2 詳細な設計手順
      3. 8.2.3 セラミック出力フィルタ・キャパシタを使用する回路
        1. 8.2.3.1 設計要件
        2. 8.2.3.2 詳細な設計手順
          1. 8.2.3.2.1 出力フィルタ部品の選択
          2. 8.2.3.2.2 外部補償回路
  9. 電源に関する推奨事項
  10. 10レイアウト
    1. 10.1 レイアウトのガイドライン
    2. 10.2 レイアウト例
  11. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 デバイスのサポート
      1. 11.1.1 Third-Party Products Disclaimer
      2. 11.1.2 開発サポート
        1. 11.1.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
    2. 11.2 Receiving Notification of Documentation Updates
    3. 11.3 サポート・リソース
    4. 11.4 商標
    5. 11.5 Electrostatic Discharge Caution
    6. 11.6 Glossary
  12. 12メカニカル、パッケージ、および注文情報

パッケージ・オプション

デバイスごとのパッケージ図は、PDF版データシートをご参照ください。

メカニカル・データ(パッケージ|ピン)
  • DDA|8
サーマルパッド・メカニカル・データ
発注情報
外部補償回路

セラミック出力キャパシタを使用する場合は、閉ループ・システムを安定させるために付加的な回路が必要です。この回路の場合、外付けコンポーネントは R3、C4、C6、および C7 です。これらのコンポーネントの値を決定するには、まず、出力フィルタの LC 共振周波数を計算します。

Equation17. GUID-7D4DF580-465D-486B-AC33-FA219D0654C6-low.gif

この例では、実効共振周波数は 4109Hz と計算できます。

R1、R2、R3、C5、C6、および C7 によって構成される回路には 2 つの極と 2 つのゼロ点があり、これらを使用してフィードバック回路の全体的な応答をカスタマイズし、セラミック出力キャパシタの使用に対応します。極とゼロ点の場所は、次の式で求めることができます。

Equation18. GUID-FE92D255-F880-4FFC-A79D-C919177D5819-low.gif
Equation19. GUID-829A1AC2-181E-4B22-80FF-5317D9FD42AE-low.gif
Equation20. GUID-16258D2B-380A-4EA8-9BE3-23FDD0367E80-low.gif

最後の極は非常に高い周波数に位置するので、考慮に値しません。Equation20 で定義されている 2 番目のゼロ点 (fz2) は、周波数の逓倍値に 2.5 を使用します。場合によっては、この値を多少高くするか低くする必要があります。2.3~2.7 の範囲の値で適切に動作します。Equation12 を使用して計算を行う際に、R1 と R2 の値を 3.3V の出力電圧に対応させて固定します。この設計では、R1 = 10kΩ、R2 = 5.90kΩ にしています。Fp1 = 401Hz、Fz1 = 2876Hz、Fz2 = 10.3kHz の場合、R3、C6、C7 の値は Equation21Equation22、およびEquation23を使用して決定されます。

Equation21. GUID-1F44E204-49FB-406D-A88B-986B88DE4444-low.gif
Equation22. GUID-1E2C0BA8-AB32-4604-A6ED-0E4B7357E7E6-low.gif
Equation23. GUID-F8FB70E7-64B1-4AAB-8F28-2342C80A236A-low.gif

この設計では、最も近い標準値を使用し、C7 を 0.1μF、R3 を 549Ω、C6 を 1500pF にしています。C4 を追加すると、負荷レギュレーションの性能が向上します。C4 は、2 番目の極に対応する周波数のポイントで C6 と実質的に並列になるため、C6 に対して相対的に小さい値、つまり C6 の値の 1/10 未満にする必要があります。この例では、150pF で適切に動作します。

TPS5430、TPS5431、その他の広電圧範囲デバイスの外部補償の詳細については、『TPS5410/20/30/31 でのアルミニウム / セラミック出力コンデンサの使用』アプリケーション・レポートを参照してください。