JAJSP06B November   2024  – March 2025 TPS54338 , TPS54438 , TPS54538

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 概要
  5. 4 ピン構成および機能
  6. 5 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. 6 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. 7 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. 8 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. 9 改訂履歴
  11. 10メカニカル、パッケージ、および注文情報

6.3.1 固定周波数のピーク電流モード

TPS54x38のoperation説明は、機能ブロック図と図 6-1の波形を参照しています。TPS54x38は、ハイサイド（HS）およびローサイド（LS）MOSFET（同期整流器）を内蔵した同期整流式降圧コンバータです。TPS54x38は、制御されたデューティ サイクルでハイサイドおよびローサイドのNMOSスイッチをオンにすることにより、出力電圧の安定化を実現します。ハイサイドスイッチがオンしている間、SWピンの電圧は最大でVINまで上昇し、インダクタ電流iLは（VIN – VOUT） / Lの直線勾配で増加します。制御ロジックによりHSスイッチがオフされると、アンチシュートスルーのデッドタイムの後、LSスイッチがオンします。インダクタ電流は、ローサイド スイッチを通して -VVOUT / L の割合で放電されます。降圧コンバータの制御パラメータは、デューティ サイクル D = tON / tSW と定義されます。ここで、tON はハイサイド スイッチ ON 時間、tSW はスイッチング周期です。コンバータ制御ループは、デューティ サイクル D を調整することにより、出力電圧を一定に維持します。損失を無視できるような理想的な降圧コンバータでは、次の式のように、D は出力電圧に比例し、入力電圧に反比例します。D = VOUT/VIN。

TPS54338 TPS54438 TPS54538 連続導通モード (CCM) における SW ノードとインダクタ電流の波形図 6-1 連続導通モード (CCM) における SW ノードとインダクタ電流の波形

TPS54x38は、固定周波数のピーク電流モード制御を採用しています。電圧帰還ループを使用して、電圧オフセットに基づいてピーク電流コマンドを調整することにより、DC 電圧を正確にレギュレートします。ピーク インダクタ電流をHSスイッチからセンスし、ピーク電流スレッショルドと比較することで、HSスイッチのオン時間を制御します。電圧帰還ループは内部補償されているため、外付け部品を減らすことができ、設計が容易になり、出力コンデンサの組み合わせをほとんど自由に選んでも安定した動作が得られます。