JAJSP06B November   2024  – March 2025 TPS54338 , TPS54438 , TPS54538

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特長
  3. アプリケーション
  4. 概要
  5. ピン構成および機能
  6. 仕様
    1. 5.1 絶対最大定格
    2. 5.2 ESD 定格
    3. 5.3 推奨動作条件
    4. 5.4 熱に関する情報
    5. 5.5 電気的特性
    6. 5.6 代表的特性
  7. 詳細説明
    1. 6.1 概要
    2. 6.2 機能ブロック図
    3. 6.3 機能説明
      1. 6.3.1  固定周波数のピーク電流モード
      2. 6.3.2  モード選択
      3. 6.3.3  基準電圧
      4. 6.3.4  出力電圧設定
      5. 6.3.5  スイッチング周波数の選択/同期
      6. 6.3.6  位相シフト
      7. 6.3.7  イネーブルと低電圧誤動作防止の調整
      8. 6.3.8  外部ソフト スタートおよびプリバイアス付きソフト スタート
      9. 6.3.9  パワー グッド
      10. 6.3.10 最小オン時間、最小オフ時間、および周波数フォールドバック
      11. 6.3.11 周波数スペクトラム拡散
      12. 6.3.12 過電圧保護
      13. 6.3.13 過電流および低電圧保護
      14. 6.3.14 サーマル シャットダウン
    4. 6.4 デバイスの機能モード
      1. 6.4.1 モードの概要
      2. 6.4.2 重負荷Operation
      3. 6.4.3 パルス周波数変調
      4. 6.4.4 強制連続導通変調
      5. 6.4.5 ドロップアウト動作
      6. 6.4.6 最小オン時間operation
      7. 6.4.7 シャットダウン・モード
  8. アプリケーションと実装
    1. 7.1 アプリケーション情報
    2. 7.2 代表的なアプリケーション
      1. 7.2.1 設計要件
      2. 7.2.2 詳細な設計手順
        1. 7.2.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
        2. 7.2.2.2 出力電圧抵抗の選択
        3. 7.2.2.3 スイッチング周波数の選択
        4. 7.2.2.4 ソフトスタート コンデンサの選択
        5. 7.2.2.5 出力インダクタの選択
        6. 7.2.2.6 出力コンデンサの選択
        7. 7.2.2.7 入力コンデンサの選択
        8. 7.2.2.8 フィードフォワード コンデンサ CFFの選択
        9. 7.2.2.9 最大周囲温度
      3. 7.2.3 アプリケーション曲線
    3. 7.3 設計のベスト プラクティス
    4. 7.4 電源に関する推奨事項
    5. 7.5 レイアウト
      1. 7.5.1 レイアウトのガイドライン
      2. 7.5.2 レイアウト例
  9. デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 8.1 デバイス サポート
      1. 8.1.1 サード・パーティ製品に関する免責事項
      2. 8.1.2 開発サポート
        1. 8.1.2.1 WEBENCH® ツールによるカスタム設計
    2. 8.2 ドキュメントのサポート
      1. 8.2.1 関連資料
    3. 8.3 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    4. 8.4 サポート・リソース
    5. 8.5 商標
    6. 8.6 静電気放電に関する注意事項
    7. 8.7 用語集
  10. 改訂履歴
  11. 10メカニカル、パッケージ、および注文情報

最大周囲温度

他の電力変換デバイスと同様に、TPS54538は動作中に内部で電力を消費します。この消費電力の影響により、コンバータの内部温度が周囲温度よりも高くなります。内部のダイ温度 (TJ) は、以下の関数になります。

  • 周囲温度
  • 電力損失
  • デバイスの実効熱抵抗RθJA
  • PCBの組み合わせ

ダイの内部温度は最大150℃に制限する必要があります。この制限により、デバイスの最大電力損失と負荷電流が制限されます。式 25 に、重要なパラメータ間の関係を示します。周囲温度 (TA) が高いほど、また、RθJA が大きいほど、利用可能な最大出力電流が低減されます。コンバータの効率は、このデータシートに示す曲線を使用して推定できます。これらの曲線にはインダクタ内の電力損失が含まれていることに注意してください。いずれかの曲線に目的の動作条件が見つからない場合は、補間によって効率を推定できます。または、目的のアプリケーション要件に合わせて EVM を調整し、効率を直接測定することもできます。RθJA の正確な値を推定するのは、より困難です。アプリケーションノートSemiconductor and IC Package Thermal Metrics記載されているように、熱特性表に記載されているRθJAの値は設計目的には使用できず、アプリケーションの熱性能を推定するために使用してはなりません。この表に報告されている値は、実際のアプリケーションではめったに見られない特定の一連の条件で測定されたものです。RθJC(bott)と ΨJTのデータは、放熱性能を判定する際に役立ちます。詳細とリソースについては、このセクションの末尾にある『半導体およびICパッケージの熱評価基準』アプリケーションノートを参照してください。

式 25. I O U T _ M A X = ( T J - T A ) R θ J A × η 1 - η × 1 V O U T

ここで、

  • η(イータ)は効率です。

実効 RθJA は重要なパラメータであり、以下のような多くの要因に依存します。

  • 消費電力
  • 空気温度とフロー
  • PCB 面積
  • 銅箔ヒートシンク面積
  • パッケージの下にあるサーマル ビアの数
  • 隣接する部品の配置