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

6.3.5 スイッチング周波数の選択/同期

TPS54x38は、RT/SYNCピンのさまざまな構成によって、RTモードおよび同期モードで動作できます。RTモードでは、RT選択のプログラミングによりTPS54x38のスイッチング周波数を設定できます。表 6-2に、RT選択のプログラミングを示します。RTがフローティング、またはGNDに接続されているとき、デバイスが最初に有効になったときに、この入力の状態が検出されます。コンバータが実行された後は、スイッチング周波数の選択は固定され、次のパワーオンサイクルまたはENトグルまで変更できません。RTを抵抗に接続すると、式 2を使ってスイッチング周波数を200kHz~2200kHzに設定できます。

式 2. RT=44500fSW-2

ここで、

  • RTは、RTタイミング抵抗の値(kΩ)です。
  • fSWはスイッチング周波数(kHz)です。

表 6-2 RT/同期ピンの抵抗設定
RT / 同期ピン抵抗スイッチング周波数
フローティング85kΩ500 kHz
GND40kΩ1000 kHz
抵抗18kΩ～220kΩ200kHz～2200kHz

スイッチング周波数が、RT/同期ピンで設定された条件に準拠しない場合は、次の4つのケースがあります。

  • 軽負荷動作（PFMモード）
  • 低ドロップアウト動作
  • 最小オン時間operation
  • 電流制限に達した
いずれの場合も、スイッチング周波数がフォールドバックされ、スイッチング周波数はRT/SYNCピンでプログラムされた周波数よりも低くなります。このような状況では、電流制限動作を除いて、出力電圧はレギュレートされたままになります。

内部のフェーズ ロック ループ（PLL）によって、200kHz～2200kHzでの同期が可能になり、RTモードからSYNCモードへと簡単に切り替えることができます。同期機能を有効にするには、オン時間が100ns以上の方形波クロック信号をRT/同期ピンに接続します。クロック信号の振幅は、0.9V未満および1.7Vより高い間に遷移する必要があります。

RTモードとSYNCモードの両方が必要なアプリケーションでは、図 6-3に示すRC回路を使用してRT/SYNCピンとのインターフェイスを確立できますが、容量性負荷によりRTモードへの移行が遅くなります。RT / 同期ピンをGND /フローティングに接続しないでください。また、100pFコンデンサを推奨します。直列RC回路を使用するときは、RT/SYNCピンの信号の振幅が0.9V未満および1.7Vより高く遷移する必要があることを確認します。

TPS54338 TPS54438 TPS54538 SYNC モードの構成図 6-3 SYNC モードの構成
注:
  • 起動前に同期がアクティブである場合、TPS54x38は同期クロックで動作します。
  • 起動前に同期がアクティブでない場合、TPS54x38はデフォルト・クロックで動作します（RT抵抗に基づく）。同期クロックがアクティブになると、TPS54x38は同期モードで動作します。
    • 同期クロックが範囲外（200kHz~約2.2MHz）の場合、TPS54x38は最終周波数（200kHz、2.2MHz）で動作します。
    • 動作中、同期クロックはロックされていません。