TPS54521
www.ti.com
SLVS981 - 2010年6月
4.5V至17V输入， 5A同步降压SWIFT 转换器
检查样品：
TPS54521
1
特点
集成57mΩ / 50mΩ的MOSFET的
分离电源轨： 1.6V至17V的PVIN
200kHz至900kHz的开关频率
同步至外部时钟
0.8V电压基准
降至2uA低关断静态电流
打嗝过流保护
单调启动进入预偏置输出
-40 ° C至125°C的工作结
温度范围
引脚对引脚兼容的TPS54620
可调慢启动/电源排序
电源良好输出，用于欠压&
过压监视
可调输入欠压锁定
支持的SwitcherPro 软件工具
对于SWIFT文档和
的SwitcherPro ，请访问：
http://www.ti.com/swift
应用
平板数字电视
机顶盒，个人录像机
网上图书
从高密度3.3V / 5V电源分配
12 V总线
描述
该TPS54521是一个全功能的17V ， 5A同步降压转换器，它是为小型设计而优化
通过高效率和集成的高侧和低侧MOSFET 。进一步节省空间得以实现
通过电流模式控制，从而减少了元件数量，并通过选择高开关频率，
减少电感的足迹。
输出电压启动斜坡由SS / TR引脚，允许操作无论是单独存在控制
电源或跟踪的情况。加电顺序，也可以通过正确配置的启用和
开漏电源良好引脚。
逐周期电流高侧FET限流保护器件在过载情况，并增强
由低端货源电流限制，防止电流失控。打嗝保护会，如果被触发
过电流状态已经持续了比预定的时间更长。热关断禁用部分模具时
温度超过热关断温度。该TPS54521可在一个14引脚的3.5mm X 3.5毫米
QFN封装，热增强型封装。
白色空间
简化的原理图
100
VIN
CIN
PVIN
VIN
TPS54521
BOOT
EN
PWRGD
VSENSE
SS / TR
RT / CLK
GND
COMP
PH
95
CBOOT
效率 - ％
90
85
Lo
Co
VOUT
80
VOUT = 5 V
75
70
65
60
VOUT = 3.3 V
VOUT = 1.8 V
VOUT = 1.2 V
R1
R2
55
50
0
VIN = 12 V
FSW = 500千赫
CSS
RRT C2
R3
C1
裸露的散热焊盘
1
3
2
负载电流 - 一个
4
5
1
请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在得克萨斯州的关键应用程序使用
仪器的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。
PRODUCTION数据信息为出版日期。
产品符合占德州条款规范
仪器标准保修。生产加工过程中不
不一定包括所有参数进行测试。
2010 ，德州仪器
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这个集成电路可以被ESD损坏。德州仪器建议所有集成电路与处理
适当的预防措施。如果不遵守正确的操作和安装程序，可以造成损坏。
ESD损害的范围可以从细微的性能下降，完成设备故障。精密集成电路可能会更
容易受到伤害，因为很小的参数变化可能导致设备不能满足其公布的规格。
订购信息
(1)
T
J
-40_C到125_C
(1)
(2)
包
14引脚QFN封装
产品型号
(2)
TPS54521RHL
对于最新的封装和订购信息，请参阅封装选项附录本文档的末尾，或见TI
网站：
www.ti.com 。
该RHL包也提供卷带封装。添加的R后缀的设备类型（即TPS54521RHLR ） 。请参阅应用章节
数据表中的布局信息。
绝对最大额定值
(1)
在工作温度范围（除非另有说明）
价值
VIN
PVIN
EN
BOOT
输入电压
VSENSE
COMP
PWRGD
SS / TR
RT / CLK
BOOT -PH
输出电压
VDIFF （ GND暴露热
垫）
源出电流
RT / CLK
PH
PH
灌电流
PVIN
COMP
PWRGD
静电放电（ HBM ） QSS 009-105 （ JESD22- A114A ）
静电放电（ CDM） QSS 009-147 （ JESD22- C101B.01 ）
工作结温
储存温度
(1)
PH
PH 10ns的瞬态
-0.3 20
-0.3 20
-0.3 6
-0.3至27
-0.3 3
-0.3 3
-0.3 6
-0.3 3
-0.3 6
0至7
-1到20
-3 20
-0.2 0.2
±100
电流限制
电流限制
电流限制
±200
-0.1 5
2
500
-40至125
-65到150
单位
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
mA
A
A
A
mA
mA
kV
V
°C
°C
超出上述绝对最大额定值强调可能会造成永久性损坏设备。这些压力额定值
止，并在规定的操作指示的装置，在这些或超出任何其他条件的功能操作
条件是不是暗示。暴露于长时间处于最大绝对额定情况下会影响器件的可靠性。
2
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热信息
TPS54521
热公制
q
JA
q
JA
q
JCtop
q
JB
y
JT
y
JB
q
JCbot
(1)
(2)
(3)
结至环境热阻
(4)
结至环境热阻
结至电路板的热阻
(7)
(5)
(1) (2) (3)
QFN
14个引脚
47.2
32
64.8
14.4
0.5
单位
结至外壳（顶部）热阻
(6)
结至顶部的特征参数
(8)
结至电路板的特征参数
结至外壳（底部）热阻
(9)
(10)
° C / W
14.7
3.2
有关传统和新的热度量的更多信息，请参阅
IC封装热度量
申请报告，
SPRA953.
最大功耗可以通过过电流保护限制
额定功率在特定的环境温度T
A
应为125 ℃的结温来确定。这是点
失真开始大幅增加。 PCB的热管理应努力保持结点温度等于或低于
125 ℃，以获得最佳性能和长期的可靠性。见功耗估计在此数据表的应用程序部分的详细
信息。
（ 4 ）结到环境的热阻在自然对流对JEDEC标准，高K板模拟获得，如
在JESD51-7指定，在JESD51-2a描述的环境。
（ 5 ）测试板条件：
（一） 2.5英寸×2.5英寸， 4层，厚度： 0.062英寸
（二） 2盎司位于PCB的顶部铜迹线
（三） 2盎司在2层的内部和底层铜接地层
（四）所在的设备包下4 0.010英寸的散热通孔
（6）结到壳体（顶部）的热阻是通过在包装顶部模拟冷板试验获得的。没有具体
JEDEC标准测试存在，但密切描述可以在ANSI SEMI标准G30-88被发现。
（7）结到电路板的热阻是由模拟的环境中具有环冷板夹具来控制印刷电路板得到
温度，如在JESD51-8说明。
（ 8）结至顶部的特征参数，
y
JT
估计装置的结温在实际的系统中，并且被提取
从仿真数据用于获得
q
JA
使用在JESD51-2a描述的方法（第6和7）。
（ 9）结到电路板的特征参数，
y
JB
估计装置的结温在实际的系统中，并且被提取
从仿真数据用于获得
q
JA
使用在JESD51-2a描述的方法（第6和7）。
（10），该结到壳体（底部）热阻是由在暴露的（功率）垫模拟冷板试验获得的。没有具体
JEDEC标准测试存在，但密切描述可以在ANSI SEMI标准G30-88被发现。
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电气特性
T
J
= -40 ° C至125°C ， VIN = 4.5V至17V ， PVIN = 1.6V至17V （除非另有说明）
描述
电源电压（ VIN和PVIN引脚）
PVIN工作输入电压
VIN输入工作电压
VIN内部UVLO阈值
VIN内部UVLO迟滞
VIN关断电源电流
VIN工作 - 非开关电源电流
ENABLE和UVLO （ EN引脚）
启用阈值
启用阈值
输入电流
滞环电流
参考电压
参考电压
MOSFET
高边开关电阻
(1)
高边开关电阻
(1)
低边开关电阻
误差放大器器
误差放大器的跨导（GM ）
误差放大器的直流增益
误差放大器的源/汇
启动开关阈值
COMP到Iswitch克
电流限制
高边开关电流限制阈值
低边开关输出电流限制
低侧开关吸收电流限制
打嗝打嗝触发前的等待时间
重新启动之前，打嗝时间
(1)
测量引脚
7
6
1
9
8
2.6
512
16384
A
A
A
周期
周期
–2
mA
< ICOMP < 2
毫安，
V（ COMP ）= 1 V
VSENSE = 0.8 V
V（ COMP ） = 1 V ， 100 mV的输入过驱动
1000
1300
3100
±110
0.25
12
毫姆欧
V/V
mA
V
A / V
(1)
条件
民
1.6
4.5
典型值
最大
17
17
单位
V
V
V
mV
mA
mA
V
V
mA
mA
VIN上升
EN = 0 V
VSENSE = 810 mV的
升起
落下
EN = 1.1 V
EN = 1.3 V
0 A
≤
IOUT
≤
5 A
BOOT -PH = 3 V
BOOT -PH = 6 V
VIN = 12 V
0.776
1.10
4.0
150
2
600
1.21
1.17
1.15
3.4
0.800
74
57
50
4.5
5
800
1.26
0.824
105
95
82
V
m
m
m
4
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电气特性（续）
T
J
= -40 ° C至125°C ， VIN = 4.5V至17V ， PVIN = 1.6V至17V （除非另有说明）
描述
热关断
热关断
热关断迟滞
定时电阻和外部时钟（RT / CLK引脚）
最小开关频率
开关频率
最大开关频率
最小脉冲宽度
RT / CLK高门槛
RT / CLK低门槛
RT / CLK的下降沿到PH上升沿延迟
开关频率范围（ RT模式设定点
和PLL模式）
酸碱度（PH PIN）
最小导通时间
最小关断时间
引导（ BOOT引脚）
BOOT -PH UVLO
慢启动和跟踪（ SS / TR引脚）
SS充电电流
SS / TR到VSENSE匹配
POWER GOOD （ PWRGD引脚）
VSENSE落下（故障）
VSENSE门槛
VSENSE上升（好）
VSENSE上升（故障）
VSENSE下降（好）
输出高漏
输出低
最小输入电压VIN的输出有效
最小SS / TR电压PWRGD有效
VSENSE = VREF ，V （ PWRGD ） = 5.5 V
我（ PWRGD ） = 2毫安
V（ PWRGD ） < 0.5V 100
mA
0.6
1.2
91
94
109
106
30
100
0.3
1
1.4
VREF ％
VREF ％
VREF ％
VREF ％
nA
V
V
V
V（ SS / TR ） = 0.4 V
2.3
29
60
mA
mV
2.1
3
V
测得在90 ％至90％的PH ，则T的
A
= 25 ° C，I
PH
=
2A
BOOT -PH
≥
3 V
97
0
135
ns
ns
测量在500 kHz的RT电阻串联
200
0.8
62
900
是rrt = 240 kΩ的（1％）
RRT = 100 kΩ的（ 1 ％ ）
是rrt = 53千欧（1％）
160
400
765
200
480
900
20
2
240
560
1035
千赫
千赫
千赫
ns
V
V
ns
千赫
140
150
5
°C
°C
条件
民
典型值
最大
单位
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4.5V至17V输入， 5A同步降压SWIFT 转换器
检查样品：
TPS54521
1
特点
集成57mΩ / 50mΩ的MOSFET的
分离电源轨： 1.6V至17V的PVIN
200kHz至900kHz的开关频率
同步至外部时钟
0.8V电压基准
降至2uA低关断静态电流
打嗝过流保护
单调启动进入预偏置输出
-40 ° C至125°C的工作结
温度范围
引脚对引脚兼容的TPS54620
可调慢启动/电源排序
电源良好输出，用于欠压&
过压监视
可调输入欠压锁定
支持的SwitcherPro 软件工具
对于SWIFT文档和
的SwitcherPro ，请访问：
http://www.ti.com/swift
应用
平板数字电视
机顶盒，个人录像机
网上图书
从高密度3.3V / 5V电源分配
12 V总线
描述
该TPS54521是一个全功能的17V ， 5A同步降压转换器，它是为小型设计而优化
通过高效率和集成的高侧和低侧MOSFET 。进一步节省空间得以实现
通过电流模式控制，从而减少了元件数量，并通过选择高开关频率，
减少电感的足迹。
输出电压启动斜坡由SS / TR引脚，允许操作无论是单独存在控制
电源或跟踪的情况。加电顺序，也可以通过正确配置的启用和
开漏电源良好引脚。
逐周期电流高侧FET限流保护器件在过载情况，并增强
由低端货源电流限制，防止电流失控。打嗝保护会，如果被触发
过电流状态已经持续了比预定的时间更长。热关断禁用部分模具时
温度超过热关断温度。该TPS54521可在一个14引脚的3.5mm X 3.5毫米
QFN封装，热增强型封装。
白色空间
简化的原理图
100
VIN
CIN
PVIN
VIN
TPS54521
BOOT
EN
PWRGD
VSENSE
SS / TR
RT / CLK
GND
COMP
PH
95
CBOOT
90
85
Lo
Co
VOUT
效率 - ％
80
VOUT = 5 V
75
70
65
60
VOUT = 3.3 V
VOUT = 1.8 V
VOUT = 1.2 V
R1
R2
55
50
0
1
3
2
负载电流 - 一个
4
5
VIN = 12 V
FSW = 500千赫
CSS
RRT C2
R3
C1
裸露的散热焊盘
1
请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在得克萨斯州的关键应用程序使用
仪器的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。
PRODUCTION数据信息为出版日期。
产品符合占德州条款规范
仪器标准保修。生产加工过程中不
不一定包括所有参数进行测试。
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这个集成电路可以被ESD损坏。德州仪器建议所有集成电路与处理
适当的预防措施。如果不遵守正确的操作和安装程序，可以造成损坏。
ESD损害的范围可以从细微的性能下降，完成设备故障。精密集成电路可能会更
容易受到伤害，因为很小的参数变化可能导致设备不能满足其公布的规格。
订购信息
(1)
T
J
-40_C到125_C
(1)
(2)
包
14引脚QFN封装
产品型号
(2)
TPS54521RHL
对于最新的封装和订购信息，请参阅封装选项附录本文档的末尾，或见TI
网站：
www.ti.com 。
该RHL包也提供卷带封装。添加的R后缀的设备类型（即TPS54521RHLR ） 。请参阅应用章节
数据表中的布局信息。
绝对最大额定值
(1)
在工作温度范围（除非另有说明）
价值
VIN
PVIN
EN
BOOT
输入电压
VSENSE
COMP
PWRGD
SS / TR
RT / CLK
BOOT -PH
输出电压
VDIFF （ GND暴露热
垫）
源出电流
RT / CLK
PH
PH
灌电流
PVIN
COMP
PWRGD
静电放电（ HBM ） QSS 009-105 （ JESD22- A114A ）
静电放电（ CDM） QSS 009-147 （ JESD22- C101B.01 ）
工作结温
储存温度
(1)
PH
PH 10ns的瞬态
-0.3 20
-0.3 20
-0.3 6
-0.3至27
-0.3 3
-0.3 3
-0.3 6
-0.3 3
-0.3 6
0至7
-1到20
-3 20
-0.2 0.2
±100
电流限制
电流限制
电流限制
±200
-0.1 5
2
500
-40至125
-65到150
单位
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
mA
A
A
A
mA
mA
kV
V
°C
°C
超出上述绝对最大额定值强调可能会造成永久性损坏设备。这些压力额定值
止，并在规定的操作指示的装置，在这些或超出任何其他条件的功能操作
条件是不是暗示。暴露于长时间处于最大绝对额定情况下会影响器件的可靠性。
2
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热信息
TPS54521
热公制
q
JA
q
JA
q
JCtop
q
JB
y
JT
y
JB
q
JCbot
(1)
(2)
结至环境热阻
结至电路板的热阻
结至顶部的特征参数
结至电路板的特征参数
结至外壳（底部）热阻
(3)
(1) (2)
QFN
14个引脚
47.2
32
64.8
14.4
0.5
14.7
3.2
单位
结至外壳（顶部）热阻
° C / W
(3)
有关传统和新的热度量的更多信息，请参阅IC封装热度量应用报告，
SPRA953.
额定功率在特定的环境温度T
A
应为125 ℃的结温来确定。这是点
失真开始大幅增加。 PCB的热管理应努力保持结点温度等于或低于
125 ℃，以获得最佳性能和长期的可靠性。见功耗估计在此数据表的应用程序部分的详细
信息。
测试板条件：
（一） 2.5英寸×2.5英寸， 4层，厚度： 0.062英寸
（二） 2盎司位于PCB的顶部铜迹线
（三） 2盎司在2层的内部和底层铜接地层
（四）所在的设备包下4 0.010英寸的散热通孔
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电气特性
T
J
= -40 ° C至125°C ， VIN = 4.5V至17V ， PVIN = 1.6V至17V （除非另有说明）
描述
电源电压（ VIN和PVIN引脚）
PVIN工作输入电压
VIN输入工作电压
VIN内部UVLO阈值
VIN内部UVLO迟滞
VIN关断电源电流
VIN工作 - 非开关电源电流
ENABLE和UVLO （ EN引脚）
启用阈值
启用阈值
输入电流
滞环电流
参考电压
参考电压
MOSFET
高边开关电阻
(1)
高边开关电阻
(1)
低边开关电阻
误差放大器器
误差放大器的跨导（GM ）
误差放大器的直流增益
误差放大器的源/汇
启动开关阈值
COMP到Iswitch克
电流限制
高边开关电流限制阈值
低边开关输出电流限制
低侧开关吸收电流限制
打嗝打嗝触发前的等待时间
重新启动之前，打嗝时间
(1)
测量引脚
7
6
1
9
8
2.6
512
16384
A
A
A
周期
周期
–2
mA
< ICOMP < 2
毫安，
V（ COMP ）= 1 V
VSENSE = 0.8 V
V（ COMP ） = 1 V ， 100 mV的输入过驱动
1000
1300
3100
±110
0.25
12
毫姆欧
V/V
mA
V
A / V
(1)
条件
民
1.6
4.5
典型值
最大
17
17
单位
V
V
V
mV
mA
mA
V
V
mA
mA
VIN上升
EN = 0 V
VSENSE = 810 mV的
升起
落下
EN = 1.1 V
EN = 1.3 V
0 A
≤
IOUT
≤
5 A
BOOT -PH = 3 V
BOOT -PH = 6 V
VIN = 12 V
0.776
1.10
4.0
150
2
600
1.21
1.17
1.15
3.4
0.800
74
57
50
4.5
5
800
1.26
0.824
105
95
82
V
m
m
m
4
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2010 ，德州仪器
TPS54521
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SLVS981 - 2010年6月
电气特性（续）
T
J
= -40 ° C至125°C ， VIN = 4.5V至17V ， PVIN = 1.6V至17V （除非另有说明）
描述
热关断
热关断
热关断迟滞
定时电阻和外部时钟（RT / CLK引脚）
最小开关频率
开关频率
最大开关频率
最小脉冲宽度
RT / CLK高门槛
RT / CLK低门槛
RT / CLK的下降沿到PH上升沿延迟
开关频率范围（ RT模式设定点
和PLL模式）
酸碱度（PH PIN）
最小导通时间
最小关断时间
引导（ BOOT引脚）
BOOT -PH UVLO
慢启动和跟踪（ SS / TR引脚）
SS充电电流
SS / TR到VSENSE匹配
POWER GOOD （ PWRGD引脚）
VSENSE落下（故障）
VSENSE门槛
VSENSE上升（好）
VSENSE上升（故障）
VSENSE下降（好）
输出高漏
输出低
最小输入电压VIN的输出有效
最小SS / TR电压PWRGD有效
VSENSE = VREF ，V （ PWRGD ） = 5.5 V
我（ PWRGD ） = 2毫安
V（ PWRGD ） < 0.5V 100
mA
0.6
1.2
91
94
109
106
30
100
0.3
1
1.4
VREF ％
VREF ％
VREF ％
VREF ％
nA
V
V
V
V（ SS / TR ） = 0.4 V
2.3
29
60
mA
mV
2.1
3
V
测得在90 ％至90％的PH ，则T的
A
= 25 ° C，I
PH
=
2A
BOOT -PH
≥
3 V
97
0
135
ns
ns
测量在500 kHz的RT电阻串联
200
0.8
62
900
是rrt = 240 kΩ的（1％）
RRT = 100 kΩ的（ 1 ％ ）
是rrt = 53千欧（1％）
160
400
765
200
480
900
20
2
240
560
1035
千赫
千赫
千赫
ns
V
V
ns
千赫
140
150
5
°C
°C
条件
民
典型值
最大
单位
2010 ，德州仪器
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5
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