TPS5103
多模式同步DC / DC控制器
SLVS240 - 1999年9月
D
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D
降压型DC -DC转换器
三种操作模式
- 重载:
- 固定频率PWM
- 迟滞(用户Selctable )
- 轻载:
- 跳跃模式
4.5 V至25 V的输入电压范围
可调输出电压低至1.2 V
95 %的效率
待机控制
过电流保护
UVLO内部5 V调节
低待机电流。 。 。典型值为0.5 mA
T
A
= -40 ° C至85°C
DB包装
( TOP VIEW )
软启动
INV
FB
C
T
R
T
GND
REF
COMP
PWMSKIP
STBY
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
LH
OUT_u
LL
OUT_D
OUTGND
旅
VCC_SENSE
VCC
VREF5
VREG5V_IN
描述
该TPS5103是一款同步降压型DC / DC控制器,专为笔记本电脑系统电源。该控制器
有三种可用的用户可选择的操作模式;迟滞模式,固定频率PWM控制,或跳过
控制权。
在高电流应用中,快速的瞬态响应是有利的,用于降低大电容,则
迟滞模式通过连接RT引脚来Vref5相。选择PWM / SKIP模式少
苛刻的瞬态应用程序非常适用于轻负载条件下保存笔记本电池的寿命。该
设备包括高端和能够驱动低RDS(ON)的低边MOSFET驱动器的N沟道MOSFET 。
用户可选过流保护(OCP )的阈值由外部跳闸销电阻设置以
保护系统。该TPS5103被构造成使得不要求电流检测电阻,从而提高了
运行效率。
5V
R1
C1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C4
U1
TPS5103
软启动
LH
INV
OUTU
FB
LL
CT
OUTD
RT
OUTGND
GND
旅
REF
VCCSENSE
COMP
VCC
PWM / SKIP
VREF5
STBY
VREG5V_IN
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
D1
C3
R3
Q1
L1
C5
Q2
+
产量
R2
R4
C2
图1.典型设计
请注意,一个重要的通知有关可用性,标准保修,并且在关键的应用程序中使用
德州仪器公司的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。
TI是德州仪器的商标。
产品预览资料涉及产品的形成或
开发设计阶段。特征数据和其他
规格是设计目标。德州仪器公司保留权利,以
变更通知或不通知终止这些产品。
版权
1999年,德州仪器
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达拉斯,德克萨斯州75265
1
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多模式同步DC / DC控制器
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终端功能
终奌站
名字
COMP
CT
FB
GND
INV
LH
LL
OUT_D
OUTGND
OUT_u
PWMSKIP
REF
RT
软启动
STBY
旅
VCC
VCC_SENSE
VREF5
VREG5V_IN
号
8
4
3
6
2
20
18
17
16
19
9
7
5
1
10
15
13
14
12
11
O
I
O
I / O
I
I
I
I
I
O
I
I
I / O
I / O
I / O
I / O
I
I / O
O
比较器的输入电压监视
外部电容从CT到GND调整三角形振荡,并减少限流
电压
误差放大器的输出反馈
控制GND
这两个误差放大器和迟滞比较器的反相输入端
自举。连接1
F
低ESR的LH电容LL 。
引导低。高侧栅极驱动的回报和输出电流保护功能。连接到高的结
边和低边FET的浮动驱动器配置。
低边功率开关FET的栅极驱动输出
地面FET驱动器
高侧电源开关FET的栅极驱动输出
PWM / SKIP模式选择
L: PWM模式
H: SKIP模式
1.185 V参考电压输出
外部电阻连接,用于调整三角形振荡。
外部电容的软启动和GND之间的软启动控制
待机控制
输出电流控制外接电阻连接
电源电压输入
电源电压检测电流保护
5 -V内部调节器的输出
外部5 V输入(输入电压范围= 4.5 V至25 V )
描述
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详细说明
REF
参考电压被用于输出电压设定和电压保护器(COMP ) 。公差
通常是1.5%。
VREF5
内部线性电压调节器是用于高边驱动器的自举电压。由于输入电压
范围是从4.5伏到25伏,该电压提供一固定电压的自举电压,使得设计为
自举要容易得多。容差为6 % 。
滞回比较器
迟滞比较器,用于调节同步降压转换器的输出电压。该
滞后内部设定,通常是9.7毫伏。从比较器输入到驱动器的总延迟时间
输出通常为400纳秒用于将高和低。
误差放大器器
误差放大器,用于感测所述同步降压转换器的输出电压。的负输入端
误差放大器被连接到Vref的电压( 1.185 Ⅴ)与一个电阻分压网络。的输出
误差放大器是带出到FB端子用于环路增益的补偿。
低侧驱动器
低边驱动器设计用于驱动低RDS(ON) N沟道MOSFET 。最大驱动电压是5V。
从Vref5相。驱动器的额定电流一般为1.2 A的吸收电流, -1.5 ,在一个电流源。
高侧驱动器
高边驱动器设计用于驱动低RDS(ON) N沟道MOSFET 。驱动器的额定电流是
1.2 A的吸收电流, -1.7 ,在一个电流源。当被配置为浮动驱动,偏置电压到驱动器
从Vref5相开发,限制OUT_u和LL之间的最大驱动电压5伏的最大
可以LH和OUTGND之间施加的电压为30V。
司机死区时间控制
死区时间
控制防止直通电流流经主功率FET 。中
开关转换的
死区时间
控制主动控制MOSFET驱动器的turnon时间。典型的
从低侧驱动器通断的高边驱动器上的死区时间为90毫微秒,并且从高侧驱动器通断110纳秒
向低侧驱动器上。
COMP
COMP是专为具有调节输出监视器使用。 COMP还充当内部比较
用于任何电压保护,如欠电压保护输入。如果输入电压低于下
设定值时,比较器将关闭,防止外部部件不受损坏。的的投资终端
比较器内部连接到REF ( 1.185
V).
电流保护
电流保护是通过检测在高侧功率MOSFET的漏极 - 源极电压降达到
导通时间,通过VCC_SENSE和LL终端。 Vin和跳闸端子之间的外部电阻器与
内部电流源连接到所述电流比较器的负输入调节电流限值。典型的
内部电流源值为15
A
在PWM模式下, 5
A
在跳脉冲模式。当在正极上的电压
终端比负极端子时,电流比较器接通触发,然后激活
振荡器。该振荡器反复进行复位触发器,直到过电流状态消除。电容器
在C
T
终端可以是开放的或添加来调整复位频率。
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TPS5103
多模式同步DC / DC控制器
SLVS240 - 1999年9月
详细说明(续)
软启动
软启动设置为任何可能的输出的顺序。对于启动时间的电容值可以
可以通过下面的等式来计算:C = 2xT (微法),其中C是外部电容值,T是所要求的
启动时间在(毫秒)。
待机
该控制器可以通过接地端子STBY切换到待机模式。当其处于待机模式时,
静态电流小于1.0微安。
UVLO
欠电压锁定( ULVO )阈值大约为3.8 V.典型迟滞为55毫伏。
5 -V开关
如果内部5 -V开关感应距离REG5V终端5 V输入,内部5 V线性稳压器5 -V开关
将从MOSFET驱动器断开连接。外部5V电压将被同时用于低侧驱动器和
高侧引导,从而增加了效率。
PWM / SKIP开关
在PWM / SKIP开关选择输出的操作模式。该控制器有三种操作模式, PWM ,
SKIP和迟滞。在PWM和跳脉冲模式控制应使用更慢的瞬态应用。
振荡器
该振荡器提供了通过连接一个外部电阻在R三角波
T
端和一个外部
电容为C
T
终奌站。的电压振幅是0.43 V 1.17 V.该波被连接到非
反相的PWM比较器的输入端。
间PWM模式和迟滞模式比较表
模式
频率
瞬态响应
反馈补偿
PWM
固定
正常
NEED
滞回
不固定的
速度非常快
不必要
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