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低入力電圧範囲向けに拡張済み (2.25V ~ 5.5V)、最大 1MHz の周波数、同期整流降圧コントローラ、ソース (供給) とシンク (吸い込み)

TPS40021 は新規設計での使用を推奨しません
従来の設計をサポートできるようにこの製品は引き続き生産中ですが、TI はこの製品を新規の設計には推奨しません。以下の代替品のいずれかをご検討ください。
open-in-new 代替品と比較
比較対象デバイスと類似の機能
TPS40077 アクティブ HTSSOP パッケージ封止、電圧フィード・フォワード機能搭載、4.5V ~ 28V、同期整流降圧コントローラ 4.5 to 28-Vin controller with programmable (up to 1-MHz) switching frequency in 3-mm x 3-mm QFN package.
TPS40303 アクティブ FSS 搭載、3V ~ 20V、25A、300kHz、同期整流降圧コントローラ 3 to 20-Vin controller with 300-kHz switching frequency in 3-mm x 3-mm QFN package.
TPS40304 アクティブ FSS 搭載、3V ~ 20V、25A、600kHz、同期整流降圧コントローラ 3 to 20-Vin controller with 600-kHz switching frequency in 3-mm x 3-mm QFN package.
TPS40305 アクティブ FSS 搭載、3V ~ 20V、25A、1.2MHz、同期整流降圧コントローラ 3 to 20-Vin controller with 1.2-MHz switching frequency in 3-mm x 3-mm QFN package.
NEW TPS62876-Q1 アクティブ 車載、2.7V ~ 6V 入力、25A、スタッカブル、同期整流降圧コンバータ new generation
NEW TPS6287B25 アクティブ I²C 対応、周波数同期オプション搭載、6V 入力、25A、並列配置可能、同期整流降圧コンバータ A simple solution with a low component count

製品詳細

Vin (max) (V) 5.5 Iout (max) (A) 25 Operating temperature range (°C) -40 to 85 Rating Catalog
Vin (max) (V) 5.5 Iout (max) (A) 25 Operating temperature range (°C) -40 to 85 Rating Catalog
HTSSOP (PWP) 16 32 mm² 5 x 6.4
  • Operating Input Voltage 2.25 V to 5.5 V
  • Output Voltage as Low as 0.7 V
  • 1% Internal 0.7 V Reference
  • Predictive Gate Drive™ N-Channel MOSFET Drivers for Higher Efficiency
  • Externally Adjustable Soft-Start and Short Circuit Current Limit
  • Programmable Fixed-Frequency 100 kHz-to-1 MHz Voltage-Mode Control
  • Source-Only Current or Source/Sink Current
  • Quick Response Output Transient Comparators with Power Good Indication Provide Output Status
  • 16-Pin PowerPAD™ Package
  • APPLICATIONS
    • Networking Equipment
    • Telecom Equipment
    • Base Stations
    • Servers
    • DSP Power

PowerPAD and Predictive Gate Drive are trademarks of Texas Instruments.

  • Operating Input Voltage 2.25 V to 5.5 V
  • Output Voltage as Low as 0.7 V
  • 1% Internal 0.7 V Reference
  • Predictive Gate Drive™ N-Channel MOSFET Drivers for Higher Efficiency
  • Externally Adjustable Soft-Start and Short Circuit Current Limit
  • Programmable Fixed-Frequency 100 kHz-to-1 MHz Voltage-Mode Control
  • Source-Only Current or Source/Sink Current
  • Quick Response Output Transient Comparators with Power Good Indication Provide Output Status
  • 16-Pin PowerPAD™ Package
  • APPLICATIONS
    • Networking Equipment
    • Telecom Equipment
    • Base Stations
    • Servers
    • DSP Power

PowerPAD and Predictive Gate Drive are trademarks of Texas Instruments.

The TPS4002x family of dc-to-dc controllers are designed for non-isolated synchronous buck regulators, providing enhanced operation and design flexability through user programmability.

The TPS4002x utilizes a proprietary Predictive Gate Drive™ technology to minimize the diode conduction losses associated with the high-side and synchronous rectifier N-channel MOSFET transistions. The integrated charge pump with boost circuit provides a regulated 5-V gate drive for both the high side and synchronous rectifier N-channel MOSFETs. The use of the Predictive Gate Drive™ technology and charge pump/boost circuits combine to provide a highly efficient, smaller and less expensive converter.

Design flexibility is provided through user programmability of such functions as: operating frequency, short circuit current detection thresholds, soft-start ramp time, and external synchronization frequency. The operating frequency is programmable using a single resistor over a frequency range of 100 kHz to 1 MHz. Higher operating frequencies yield smaller component values for a given converter power level as well as faster loop closure.

The short circuit current detection is programmable through a single resistor, allowing the short circuit current limit detection threshold to be easily tailored to accommodate different size (RDS(on)) MOSFETs. The short circuit current function provides pulse-by-pulse current limiting during soft-start and short term transient conditions as well as a fault counter to handle longer duration short circuit current conditions. If a fault is detected the controller shuts down for a period of time determined by six (6) consecutive soft-start cycles. The controller automatically retries the output every seventh (7th) soft-start cycle.

In addition to determining the off time during a fault condition, the soft-start ramp provides a closed loop controlled ramp of the converter output during startup. Programmability allows the ramp rate to be adjusted for a wide variety of output L-C component values.

The output voltage transient comparators provide a quick response, first strike, approach to output voltage transients. The output voltage is sensed through a resistor divider at the OSNS pin. If an overvoltage condition is detected the HDRV gate drive is shut-off and the LDRV gate drive is turned on until the output is returned to regulation. Similarly, if an output undervoltage condition is sensed the HDRV gate drive goes to 95% duty cycle to pump the output back up quickly. In either case, the PowerGood open drain output pulls low to indicate an output voltage out of regulation condition. The PowerGood output can be daisy-chained to the SS/SD pin or enable pin of other controllers or converters. The transient comparators can be disabled by simply tying the OSNS pin to VDD.

The TPS4002X can be externally synchronized through the ILIM/SYNC pin up to 1.5× the free-running frequency. This allows multiple contollers to be synchronized to eliminate EMI concerns due to input beat frequencies between controllers.

The TPS4002x family of dc-to-dc controllers are designed for non-isolated synchronous buck regulators, providing enhanced operation and design flexability through user programmability.

The TPS4002x utilizes a proprietary Predictive Gate Drive™ technology to minimize the diode conduction losses associated with the high-side and synchronous rectifier N-channel MOSFET transistions. The integrated charge pump with boost circuit provides a regulated 5-V gate drive for both the high side and synchronous rectifier N-channel MOSFETs. The use of the Predictive Gate Drive™ technology and charge pump/boost circuits combine to provide a highly efficient, smaller and less expensive converter.

Design flexibility is provided through user programmability of such functions as: operating frequency, short circuit current detection thresholds, soft-start ramp time, and external synchronization frequency. The operating frequency is programmable using a single resistor over a frequency range of 100 kHz to 1 MHz. Higher operating frequencies yield smaller component values for a given converter power level as well as faster loop closure.

The short circuit current detection is programmable through a single resistor, allowing the short circuit current limit detection threshold to be easily tailored to accommodate different size (RDS(on)) MOSFETs. The short circuit current function provides pulse-by-pulse current limiting during soft-start and short term transient conditions as well as a fault counter to handle longer duration short circuit current conditions. If a fault is detected the controller shuts down for a period of time determined by six (6) consecutive soft-start cycles. The controller automatically retries the output every seventh (7th) soft-start cycle.

In addition to determining the off time during a fault condition, the soft-start ramp provides a closed loop controlled ramp of the converter output during startup. Programmability allows the ramp rate to be adjusted for a wide variety of output L-C component values.

The output voltage transient comparators provide a quick response, first strike, approach to output voltage transients. The output voltage is sensed through a resistor divider at the OSNS pin. If an overvoltage condition is detected the HDRV gate drive is shut-off and the LDRV gate drive is turned on until the output is returned to regulation. Similarly, if an output undervoltage condition is sensed the HDRV gate drive goes to 95% duty cycle to pump the output back up quickly. In either case, the PowerGood open drain output pulls low to indicate an output voltage out of regulation condition. The PowerGood output can be daisy-chained to the SS/SD pin or enable pin of other controllers or converters. The transient comparators can be disabled by simply tying the OSNS pin to VDD.

The TPS4002X can be externally synchronized through the ILIM/SYNC pin up to 1.5× the free-running frequency. This allows multiple contollers to be synchronized to eliminate EMI concerns due to input beat frequencies between controllers.

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技術資料

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種類 タイトル 最新の英語版をダウンロード 日付
* データシート TPS40020 Synchronous Buck Controller データシート (Rev. D) 2007年 5月 31日
セレクション・ガイド 電源 IC セレクション・ガイド 2018 (Rev. R 翻訳版) 英語版 (Rev.R) 2018年 9月 13日
その他の技術資料 Исходные проекты ll 2011年 5月 13日
ユーザー・ガイド Using the TPS40021 (TPS40021EVM-001) PR102 (Rev. A) 2003年 11月 18日

設計と開発

その他のアイテムや必要なリソースを参照するには、以下のタイトルをクリックして詳細ページをご覧ください。

シミュレーション・モデル

TPS40021 TINA-TI Transient Reference Design

SLUM174.TSC (270 KB) - TINA-TI Reference Design
シミュレーション・モデル

TPS40021 TINA-TI Transient Spice Model

SLUM175.ZIP (61 KB) - TINA-TI Spice Model
計算ツール

SLUC263 Type III Compensation Calculation Tool

サポート対象の製品とハードウェア

サポート対象の製品とハードウェア

製品
AC/DC & DC/DC controllers (external FET)
TPS40007 ソース / シンク、プリバイアス動作、2.25V ~ 5.5V、300kHz、同期整流降圧コントローラ TPS40009 ソース / シンク、プリバイアス動作、2.25V ~ 5.5V、600kHz、同期整流降圧コントローラ TPS40021 低入力電圧範囲向けに拡張済み (2.25V ~ 5.5V)、最大 1MHz の周波数、同期整流降圧コントローラ、ソース (供給) とシンク (吸い込み) TPS40040 少ないピン数、2.25 ~ 5.5V 入力、300kHz、同期整流降圧コントローラ TPS40041 少ないピン数、2.25 ~ 5.5V 入力、600kHz、同期整流降圧コントローラ TPS40055 ソース (供給) とシンク (吸い込み) 向け、広い入力範囲 (8V ~ 40V)、最大 1MHz の周波数、同期整流降圧コントローラ TPS40057 ソース (供給) とシンク (吸い込み) 向け、プリバイアス機能搭載、広い入力範囲 (8V ~ 40V)、最大 1MHz の周波数、同期整流降圧コントローラ TPS40075 電圧フィード・フォワード機能搭載、4.5V ~ 28V、同期整流降圧コントローラ TPS40077 HTSSOP パッケージ封止、電圧フィード・フォワード機能搭載、4.5V ~ 28V、同期整流降圧コントローラ TPS40101 高度なシーケンス機能と出力マージン設定機能搭載、4.5V ~ 18V、同期整流降圧コントローラ TPS40170 4.5V ~ 60V、広い入力電圧範囲、同期整流 PWM 降圧コントローラ TPS40190 4.5V ~ 15V、20A 同期整流降圧コントローラ TPS40192 パワー・グッド機能搭載、4.5V ~ 18V、20A、600kHz、同期整流降圧コントローラ TPS40193 パワー・グッド機能搭載、4.5V ~ 18V、20A、300kHz、同期整流降圧コントローラ TPS40195 パワー・グッド機能と同期機能搭載、4.5V ~ 20V、20A 同期整流降圧コントローラ TPS40200 広い入力電圧範囲、非同期整流降圧 DC/DC コントローラ TPS40303 FSS 搭載、3V ~ 20V、25A、300kHz、同期整流降圧コントローラ TPS40304 FSS 搭載、3V ~ 20V、25A、600kHz、同期整流降圧コントローラ TPS40305 FSS 搭載、3V ~ 20V、25A、1.2MHz、同期整流降圧コントローラ TPS40322 デュアル出力または二相同期整流・降圧コントローラ TPS40400 遠隔測定機能搭載、PMBus™ 対応、3V ~ 20V、30A 同期整流降圧コンバータ TPS40422 PMBus 付きデュアル出力または多相、同期整流・降圧コントローラ TPS5130 LDO コントローラ搭載、4.5V ~ 28V、トリプル、同期整流降圧コントローラ
AC/DC & DC/DC converters (integrated FET)
TPS53311 Eco-Mode と平滑 PWM 搭載、2.9V ~ 6V 入力、3A、同期整流降圧コンバータ TPS53313 軽負荷効率重視の最適化済み、4.5V ~ 16V、6A 同期整流降圧コンバータ TPS53316 高効率、5A 降圧レギュレータ、スイッチャ内蔵 TPS56121 4.5V ~ 14V、15A 同期整流 SWIFT™ 降圧コンバータ TPS56221 4.5V ~ 14V、25A 同期整流 SWIFT™ 降圧コンバータ
パッケージ ピン数 ダウンロード
HTSSOP (PWP) 16 オプションの表示

購入と品質

記載されている情報:
  • RoHS
  • REACH
  • デバイスのマーキング
  • リード端子の仕上げ / ボールの原材料
  • MSL 定格 / ピーク リフロー
  • MTBF/FIT 推定値
  • 材質成分
  • 認定試験結果
  • 継続的な信頼性モニタ試験結果
記載されている情報:
  • ファブの拠点
  • 組み立てを実施した拠点

サポートとトレーニング

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