作為 SWIFT 系列 DC/DC 穩壓器的成員，TPS5420 是一款高輸出電流 PWM 轉換器，集成了低電阻高壓側 N 溝道 MOSFET。具有上述特性的基板包括一個高性能電壓誤差放大器，可在瞬態條件下提供嚴格的電壓調節精度，一個防止啟動直到輸入電壓達到 5.5V 的欠壓鎖定電路，一個內部設置的慢啟動電路，以限制浪涌電流，以及一個電壓前饋電路，以改善瞬態響應。使用 ENA 引腳時，關斷電源電流通常可降低至 18μA。其他特性包括高電平有效使能、過流限制、過壓保護和熱關斷。為了降低設計復雜性和外部元件數量，TPS5420反饋回路進行了內部補償。
*附件：tps5420-q1.pdf

TPS5420 器件采用易于使用的 8 引腳 SOIC 封裝。TI 提供評估模塊和 SWIFT Designer 軟件工具，以幫助快速實現高性能電源設計，以滿足緊迫的設備開發周期。

特性

• 適用于汽車應用
• 寬輸入電壓范圍：5.5V 至 36V
• 高達 2A 的連續 （3A 峰值） 輸出電流
• 通過 110mΩ 集成 MOSFET 開關實現高達 95% 的高效率
• 寬輸出電壓范圍：可調電壓低至 1.22V，初始精度為 1.5%
• 內部補償最大限度地減少了外部零件數量
• 固定 500kHz 開關頻率，適用于小尺寸濾波器
• 通過輸入電壓前饋改善線路調節和瞬態響應
• 系統受到過流限制、過壓保護和熱關斷保護
• –40°C 至 125°C 工作結溫范圍
• 采用小型 8 引腳 SOIC 封裝

參數

方框圖

?1. 核心特性?

• ?汽車級認證?：符合AEC-Q100標準，適用于汽車電子應用。
• ?寬輸入電壓范圍?：5.5V至36V，支持12V/24V分布式電源系統。
• ?高效輸出?：集成110mΩ MOSFET開關，效率高達95%，連續輸出電流2A（峰值3A）。
• ?精準穩壓?：輸出電壓可調至1.22V，初始精度±1.5%，內置補償減少外部元件數量。
• ?保護功能?：過流限制、過壓保護（OVP）、熱關斷（-40°C至125°C結溫范圍）。

?2. 關鍵應用場景?

• 工業與車載音頻電源
• 電池充電器、大功率LED驅動
• 分布式電源系統

?3. 內部架構與工作原理?

• ?PWM控制?：固定500kHz開關頻率，電壓前饋改善瞬態響應。
• ?保護機制?：
  • ?UVLO?：輸入電壓低于5.5V時禁止啟動。
  • ?慢啟動?：8ms內部軟啟動限制浪涌電流。
  • ?Hiccup模式?：短路時周期性重啟保護。
• ?集成功能?：內部誤差放大器、柵極驅動器、基準電壓源（1.221V）。

?4. 引腳與外部元件設計?

• ?關鍵引腳?：
  • ?BOOT?：需連接0.01μF低ESR陶瓷電容至PH引腳。
  • ?VSENSE?：反饋分壓網絡設置輸出電壓（如5V輸出：R1=10kΩ，R2=3.24kΩ）。
• ?布局建議?：
  • 輸入電容（4.7μF以上）靠近VIN引腳以降低環路面積。
  • 輸出電感（10-100μH）與續流二極管（如B340A）就近布局。

?5. 設計注意事項?

• ?輸出電容選擇?：陶瓷電容需額外補償網絡（如R3=590Ω，C6=1800pF）。
• ?熱管理?：SOIC封裝熱阻RθJA=75°C/W，需確保結溫≤125°C。
• ?極限參數?：
  • 最大輸入電壓40V（瞬態），PH引腳耐壓-0.6V至40V。

?6. 性能數據?

• ?效率曲線?：12V輸入時達95%（2A負載）。
• ?紋波控制?：輸出紋波<30mV（100μF電容，ESR<80mΩ）。
• ?瞬態響應?：0.5A→1.5A階躍負載下恢復時間<200μs。