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TPS40400

アクティブ

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

製品詳細

Vin (min) (V) 3 Vin (max) (V) 20 Vout (min) (V) 0.6 Vout (max) (V) 5 Iout (max) (A) 30 Iq (typ) (mA) 6 Switching frequency (min) (kHz) 200 Switching frequency (max) (kHz) 2000 Features Dynamic Voltage Scaling, Enable, Frequency synchronization, PMBus, Power good, Pre-Bias Start-Up, Remote Sense, Synchronous Rectification, Tracking Operating temperature range (°C) -40 to 125 Regulated outputs (#) 1 Number of phases 1 Rating Catalog Control mode Voltage mode Type Controller
Vin (min) (V) 3 Vin (max) (V) 20 Vout (min) (V) 0.6 Vout (max) (V) 5 Iout (max) (A) 30 Iq (typ) (mA) 6 Switching frequency (min) (kHz) 200 Switching frequency (max) (kHz) 2000 Features Dynamic Voltage Scaling, Enable, Frequency synchronization, PMBus, Power good, Pre-Bias Start-Up, Remote Sense, Synchronous Rectification, Tracking Operating temperature range (°C) -40 to 125 Regulated outputs (#) 1 Number of phases 1 Rating Catalog Control mode Voltage mode Type Controller
VQFN (RHL) 24 19.25 mm² 5.5 x 3.5
  • Input Operating Voltage Range: 3 V to 20 V
  • PMBus Enabled Analog Controller
  • Reference 600 mV ± 1%
  • Remote Voltage Sense Amplifier
  • Internal 6-V Regulator and 6-V Gate Drive
  • Programmable Overcurrent Protection
  • Inductor Resistance or Series Resistance Used for Current Sensing
  • Programmable Switching Frequency: 200 kHz to 2 MHz
  • Powergood Indicator
  • Thermal Shutdown
  • Programmable Soft-Start
  • Internal Bootstrap Diode
  • Prebias Output Safe
  • 24-Pin QFN Package
  • Input Operating Voltage Range: 3 V to 20 V
  • PMBus Enabled Analog Controller
  • Reference 600 mV ± 1%
  • Remote Voltage Sense Amplifier
  • Internal 6-V Regulator and 6-V Gate Drive
  • Programmable Overcurrent Protection
  • Inductor Resistance or Series Resistance Used for Current Sensing
  • Programmable Switching Frequency: 200 kHz to 2 MHz
  • Powergood Indicator
  • Thermal Shutdown
  • Programmable Soft-Start
  • Internal Bootstrap Diode
  • Prebias Output Safe
  • 24-Pin QFN Package

The TPS40400 is a cost-optimized flexible synchronous buck controller that operates from a nominal 3-V to 20-V supply. This controller is an analog PWM controller that allows programming and monitoring through the PMBus™ interface. Flexible features found on this device include programmable soft-start time, programmable short circuit limit, and programmable undervoltage lockout (UVLO).

An adaptive anti-cross conduction scheme is used to prevent shoot through current in the power FETs. Gate drive voltage is 6 V to better enhance the power FETs for reduced losses. Short circuit detection occurs by sensing the voltage drop across the inductor or across a resistor placed in series with the inductor. A PMBus programmable threshold is compared to this voltage and is used to detect overcurrent. When the overcurrent threshold is reached, a pulse by pulse current limit scheme is used to limit the current to acceptable levels. If the overcurrent condition persists for more than 7 clock cycles of the converter, a fault condition is declared and the converter shuts down and goes into either a hiccup restart mode or latches off. The behavior can be selected through the PMBus interface. Other PMBus interface features include programmable operating frequency, soft-start time, overvoltage and undervoltage thresholds and the response to those events, output voltage change including margining as well as status monitoring.

The TPS40400 is a cost-optimized flexible synchronous buck controller that operates from a nominal 3-V to 20-V supply. This controller is an analog PWM controller that allows programming and monitoring through the PMBus™ interface. Flexible features found on this device include programmable soft-start time, programmable short circuit limit, and programmable undervoltage lockout (UVLO).

An adaptive anti-cross conduction scheme is used to prevent shoot through current in the power FETs. Gate drive voltage is 6 V to better enhance the power FETs for reduced losses. Short circuit detection occurs by sensing the voltage drop across the inductor or across a resistor placed in series with the inductor. A PMBus programmable threshold is compared to this voltage and is used to detect overcurrent. When the overcurrent threshold is reached, a pulse by pulse current limit scheme is used to limit the current to acceptable levels. If the overcurrent condition persists for more than 7 clock cycles of the converter, a fault condition is declared and the converter shuts down and goes into either a hiccup restart mode or latches off. The behavior can be selected through the PMBus interface. Other PMBus interface features include programmable operating frequency, soft-start time, overvoltage and undervoltage thresholds and the response to those events, output voltage change including margining as well as status monitoring.

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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 TPS40400 3-V to 20-V PMBus Synchronous Buck Controller データシート (Rev. D) PDF | HTML 2016年 11月 7日
ユーザー・ガイド TPS40400 Buck Controller Evaluation Module User's Guide (Rev. A) PDF | HTML 2022年 1月 3日
Analog Design Journal Maximizing power density and thermal performance in power-module designs 2018年 12月 12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
セレクション・ガイド DC/DC Buck Controller Solutions Selection Guide 2018年 2月 6日
アプリケーション・ノート SMT Guidelines for Stacked Inductor (Inductor On Top) on Voltage Regulator IC 2016年 2月 22日
技術記事 Select the correct PMBus POL solution for your application PDF | HTML 2015年 8月 3日
Analog Design Journal 2Q 2012 Issue Analog Applications Journal 2012年 4月 26日
Analog Design Journal Remote sensing for power supplies 2012年 4月 26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。

評価ボード

TPS40400EVM-351 — 評価基板、TPS40400 用、PMBus、同期整流・降圧コントローラ

The TPS40400EVM-351 evaluation module (EVM) is a fully assembled and tested circuit for evaluating the TPS40400 PMBus Synchronous Buck Controller in a typical single output application. The EVM is designed to use a regulated 8Vdc to 14Vdc bus to produce a regulated output of 1.2Vdc at a maximum of (...)

ユーザー ガイド: PDF | HTML
アプリケーション・ソフトウェアとフレームワーク

FUSION_DIGITAL_POWER_DESIGNER — デジタル電源用ソフトウェア

Fusion Digital Power™ は、TI のデジタル電源コントローラとシーケンサ / ヘルス・モニタの構成および監視を行うためのグラフィカル・ユーザー・インターフェイス (GUI) ソフトウェアです。アプリケーションは PMBus プロトコルを使用し、TI の USB アダプタとシリアル・バス経由でデバイスとの通信を行います。
ドライバまたはライブラリ

PMBUSSW-LINUX — PMBUS 向け Linux ドライバ

The Linux driver supports PMBus controlled Buck Controllers. The Linux driver supports communication through the PMBus and interfaces with the HWMon framework.

 

Linux Mainline Status

Available in Linux Main line: Yes
Available through git.ti.com: N/A

Supported Devices:

  • tps40400
  • tps40422
  • tps544b20
  • tps544b25
  • (...)
シミュレーション・モデル

TPS40400 IBIS MODEL

SLVMAY8.ZIP (81 KB) - IBIS Model
シミュレーション・モデル

TPS40400 Unencrypted PSpice Transient Model Package (Rev. A)

SLUM560A.ZIP (221 KB) - PSpice 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
降圧コンバータ (スイッチ内蔵)
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
降圧 コントローラ (外部スイッチ)
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
シミュレーション・ツール

PSPICE-FOR-TI — TI Design / シミュレーション・ツール向け PSpice®

PSpice® for TI は、各種アナログ回路の機能評価に役立つ、設計とシミュレーション向けの環境です。設計とシミュレーションに適したこのフル機能スイートは、Cadence® のアナログ分析エンジンを使用しています。PSpice for TI は無償で使用でき、アナログや電源に関する TI の製品ラインアップを対象とする、業界でも有数の大規模なモデル・ライブラリが付属しているほか、選択された一部のアナログ動作モデルも利用できます。

設計とシミュレーション向けの環境である PSpice for TI (...)
リファレンス・デザイン

PMP11140 — 高密度 4 A DC-DC 降圧コンバータ、PMBus インターフェイス付き、リファレンス・デザイン

PMP11140 is a single-phase switching regulator accepting an input range of 4.5V to 13.2V and providing an output voltage of 1.8V capable of supplying 4A of current. This reference design shows 1.8Vout, 4A (3A without a fan) for CPU I/O and other applications in a 22cm by 12.6cm single sided (...)
試験報告書: PDF
回路図: PDF
リファレンス・デザイン

PMP21440 — 比較:GaN 0.8V/8W vs. シリコン電源のリファレンス・デザイン

This reference design provides customers with a comparison study on the usage of GaN vs SI in power supply designs. This specific design uses TPS40400 controller to drive CSD87381 for the silicon power supply and LMG1210 with EPC2111 for the GaN power supply to provide 0.8V/10A. This design (...)
試験報告書: PDF
回路図: PDF
リファレンス・デザイン

PMP20084 — 0.9V/10A PMBus POL 電源のリファレンス・デザイン

このリファレンス・デザインは、3.3Vin を 0.9V @ 10A に変換する、小型フォーム・ファクタでコスト効率に優れたデザインの電源です。TPS40400 コントローラを CSD87381P(ハイサイド FET とローサイド FET の IC)と組み合わせて使用しています。TPS40400 は、PMBUS による包括的な遠隔測定機能を採用し、監視と制御を強化しています。PMP20084 ボードは 4 層で、1 層あたり重量 2 オンス(56.7g)の銅箔を使用しています。
試験報告書: PDF
回路図: PDF
リファレンス・デザイン

PMP20080 — 12VDC 入力、ハイブリッド・メモリ・キューブ(HMC)、Gen. 2 電源のリファレンス・デザイン

The PMP20080 is a powerful design intended to operate 5 output rails with application to a Hybrid Memory Cube (HMC) Gen2. This design uses 5 synchronous bucks with multiple different controllers to allow for a well regulated set of outputs. Also, PMP20080 allows for the configurability that comes (...)
試験報告書: PDF
回路図: PDF
リファレンス・デザイン

PMP10520 — Xilinx Virtex® Ultrascale™ FPGA マルチギガビット・トランシーバ(MGT)パワー・ソリューション

PMP10520 リファレンス・デザインは、Xilinx 社の Virtex® Ultrascale™ FPGA に搭載されているマルチギガビット・トランシーバ(MGT)への電力供給で必要な電源レールすべて(1V/20A、1.2V/30A、1.8V/4A)を提供します。  このリファレンス・デザインは 5V 単一入力を受け入れ、PMBus インターフェイスを使用して、電流と電圧の監視、マージン測定、タイミング遅延、短絡監視を行います。  また、TPS544C20 と TPS544B20 (...)
試験報告書: PDF
回路図: PDF
リファレンス・デザイン

PMP9475 — Xilinx Virtex® Ultrascale™ FPGA パワー・ソリューション

12V 入力の PMP9475 リファレンス・デザインでは、Xilinx 製の Virtex® UltraScale™ FPGA ファミリに電力を供給するために必要とされるすべての電源レールを、コンパクトで高効率のデザインで実装できます。  このデザインでは、設計/構成の容易さと、重要なレールの遠隔測定を目的として、複数の TI 製 PMBus ポイント・オブ・ロード(POL)電圧レギュレータを使用しています。1 個の UCD90120A を採用して、フレキシブルなパワーアップ/パワーダウン・シーケンシングを実現するとともに、PMBus (...)
試験報告書: PDF
回路図: PDF
リファレンス・デザイン

PMP9408 — Xilinx Virtex® Ultrascale™ FPGA マルチギガビット・トランシーバ(MGT)パワー・ソリューション

PMP9408 リファレンス・デザインでは、Xilinx 製の Virtex® UltraScale™ FPGA 内のマルチギガビット・トランシーバ(MGT)に電力を供給するために必要とされるすべての電源レールを実装できます。  PMBus インターフェイスを活用して電流と電圧を監視し、低出力電圧リップルに関する Xilinx の要件を満たします。  このデザインでは 5V の入力を受け入れ、低コストのディスクリート・ソリューションを実現します。
試験報告書: PDF
回路図: PDF
リファレンス・デザイン

PMP9407 — Xilinx Virtex® Ultrascale™ FPGA マルチギガビット・トランシーバ(MGT)パワー・ソリューション

PMP9407 リファレンス・デザインでは、Xilinx 製の Virtex® UltraScale™ FPGA 内のマルチギガビット・トランシーバ(MGT)に電力を供給するために必要とされるすべての電源レールを実装できます。  このデザインでは 5V 単一入力を受け入れ、PMBus インターフェイスを使用して、電流と電圧の監視、マージン測定、タイミング遅延、短絡監視を実施します。  また、2 個の TPS544B20 を使用します。これらは内部電流センス機能を搭載しており、電流センス用の外部抵抗が不要になります。  (...)
試験報告書: PDF
回路図: PDF
リファレンス・デザイン

PMP9463 — Xilinx Ultrascale™ Kintex® FPGA マルチ・ギガビット トランシーバ(MGT)用パワー・ソリューション

PMP9463 リファレンス・デザインでは、Xilinx 製の Kintex® FPGA 内のマルチギガビット・トランシーバ(MGT)に電力を供給するために必要とされるすべての電源レールを実装できます。  PMBus インターフェイスを活用して電流と電圧を監視し、低出力電圧リップルに関する Xilinx の要件を満たします。  このデザインでは 5V の入力を受け入れ、低コストのディスクリート・ソリューションを実現します。
試験報告書: PDF
回路図: PDF
パッケージ ピン数 ダウンロード
VQFN (RHL) 24 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

推奨製品には、この TI 製品に関連するパラメータ、評価基板、またはリファレンス デザインが存在する可能性があります。

サポートとトレーニング

TI E2E™ フォーラムでは、TI のエンジニアからの技術サポートを提供

コンテンツは、TI 投稿者やコミュニティ投稿者によって「現状のまま」提供されるもので、TI による仕様の追加を意図するものではありません。使用条件をご確認ください。

TI 製品の品質、パッケージ、ご注文に関するお問い合わせは、TI サポートをご覧ください。​​​​​​​​​​​​​​

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