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TPS54140DGQR 发布时间 时间:2024/6/14 14:35:30 查看 阅读:345

TPS54140DGQR是德州仪器(Texas Instruments)推出的一款高效率降压型开关稳压器(DC-DC Buck Converter)。该芯片采用双向DC-DC转换器拓扑结构,能够将输入电压转换为较低的输出电压。
  TPS54140DGQR工作电压范围为4.5V至60V,输出电压范围为0.76V至60V。它能够提供最大5A的输出电流,输出功率可达300W。同时,该芯片具有高达95%的转换效率,能够有效地减少能量损耗。
  该芯片采用了内部功率开关 MOSFET,使其能够实现高效率的功率转换。此外,它还具有恒定频率PWM控制和电流限制保护功能,确保了系统的稳定性和安全性。
  TPS54140DGQR还具有多种保护功能,例如过温保护、过电流保护、欠电压保护和短路保护等。这些保护功能可以有效地保护电路和设备免受故障和损坏。
  该芯片采用了封装形式为10引脚SON(DGN)封装,尺寸为3mm x 3mm,非常适合在有限空间的电路板上使用。此外,它还具有宽工作温度范围,可在-40°C至125°C的环境下正常工作。

参数和指标

1、输入电压范围:4.5V至60V
  2、输出电压范围:0.76V至60V
  3、输出电流:最大5A
  4、输出功率:最大300W
  5、转换效率:最高95%

组成结构

TPS54140DGQR采用了双向DC-DC转换器的拓扑结构,主要包括输入滤波电容、输入电感、开关管、输出电感、输出滤波电容、反馈电路、控制和保护电路等组成部分。

工作原理

1、输入电压通过输入滤波电容和输入电感进入芯片,经过开关管进行开关调制。
  2、开关管的开关调制通过控制电路进行控制,根据反馈电路的信号对开关管进行开关控制,实现输出电压的稳定。
  3、输出电压通过输出电感和输出滤波电容进行滤波,提供给负载使用。

技术要点

1、高效率:采用内部功率开关MOSFET,能够实现高效率的功率转换。
  2、恒定频率PWM控制:采用恒定频率PWM控制,提高系统的稳定性。
  3、电流限制保护:具有电流限制保护功能,防止过载和短路等故障。
  4、多种保护功能:包括过温保护、过电流保护、欠电压保护和短路保护等,保护电路和设备免受故障和损坏。

设计流程

1、确定输入电压范围和输出电压需求。
  2、根据输出电流需求选择适当的芯片,如TPS54140DGQR。
  3、根据芯片的应用手册和设计指南,进行电路设计和PCB布局。
  4、进行仿真和调试,验证电路的性能和稳定性。
  5、进行样品制作和测试,评估芯片的实际性能。
  6、根据测试结果进行优化和调整,提供最终的设计方案。

常见故障及预防措施

1、过温保护:当芯片温度超过设定值时,芯片会自动停止工作,预防措施是在设计过程中合理设置散热措施。
  2、过电流保护:当输出电流超过芯片的额定电流时,芯片会自动停止工作,预防措施是在设计过程中合理设置限流电路。
  3、欠电压保护:当输入电压低于一定阈值时,芯片会自动停止工作,预防措施是在设计过程中合理设置欠压保护电路。
  4、短路保护:当输出短路时,芯片会自动停止工作,预防措施是在设计过程中合理设置短路保护电路。

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TPS54140DGQR参数

  • 产品培训模块Understanding SWIFT Step Down Dc/Dc Converters
  • 标准包装2,500
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭PMIC - 稳压器 - DC DC 开关稳压器
  • 系列SWIFT™
  • 类型降压(降压)
  • 输出类型可调式
  • 输出数1
  • 输出电压0.8 V ~ 39 V
  • 输入电压3.5 V ~ 42 V
  • PWM 型电流模式
  • 频率 - 开关300kHz ~ 2.5MHz
  • 电流 - 输出1.5A
  • 同步整流器
  • 工作温度-40°C ~ 150°C
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳10-TFSOP,10-MSOP(0.118",3.00mm 宽)裸露焊盘
  • 包装带卷 (TR)
  • 供应商设备封装10-MSOP-PowerPad