TPS54350中文资料及电路设计参考

1、1，TPS54350中文资料,2,基于TPS54350型DC/DC变换器供电系统设计TPS54350是具有内部MOSFET的高效DC/DC转换器，连续输出电流为3A时，支持输入电压范围为4.520V,可使设计人员直接通过中压总线(而非依赖额外的低电压总线)为DSP、FPGA和微处理器供电。TPS54350构成的DC/DC转换器效率高达90%以上，非常适用于低功耗的液晶显示屏、*器、液晶电视机、硬盘驱动器、视频图像卡以及9V或12V墙式适配器的负载稳压装置TPS54350的输出电压可调低至0.891V(精确度为1%)；PWM频率固定为250kHz、500kHz或250700kHz的可调节范围，还

2、具有完善的保护功能。因此，TPS54350符合系统设计要求。1TPS54350引脚功能PWPPACKAGE(TOPVIEW)VINVINUVLOPWRGDRTSYNCENACOMP匸匸1O112113I4-THERMAL|115PAD6rzrzL1L&16IS141312WOOHHSGBppL口VSENSENOTE:thereisnotaPin1indicator,turndevicetoenablereadingthesymbolfromlefttorightPin1isatthelowerleftcornerofthedevice.VIN：电压输入引脚，范围为4.520V，必须旁路连接一个

3、低等效串联电阻(ESR)的10pF陶瓷电容器。UVLO：欠压闭锁输出。PWRGD：开漏输出。该引脚为低电平时，表示输出低于期望的输出电压值。RT：频率设置引脚。在RT引脚与模拟地(AGND)之间接一个电阻器来设置转换频率。将RT引脚与地连接或是悬空，可以来得到一个内部的备选频率。SYNC：双向I/O同步引脚，当RT引脚悬空或置低时，SYNC为输出；当它与一个下降沿信号连接时，亦可作为一个输入端口来同步系统时钟。ENA：使能引脚，低于0.5V时，芯片停止工作；悬空时被使能。COMP：误差放大器输出。VSENSE：误差放大器转换节点，基准电压值。AGND:模拟地，内部与感应模拟地电路连接。与PGN

4、D和POWERPAD连接。PGND:电源地，与AGND和POWERPAD连接。VBIAS：内部8.0V偏置电压，引脚要接一个0.1pF的陶瓷电容。PH：相位，与外部LC滤波器连接；BOOT：在BOOT引脚与PH引脚之间连接一个0.1pF的陶瓷电容。2电路分析输出电压可调TPS54350的输出电压是可调的，如图1所示，通过改变电阻R2的值来得到期望的输出电压值。R2的计算公式为：R2=(R1X0.891)/(V0-0.891)(1)图1中的输入电压为12V,为得到3.3V的输出电压，将R1取一定值lkQ，此时根据公式(1)计算可得，R2=374Q。图112V转3.3V/1.8V典型电路表1为当R

5、1为10kQ时，几种输出电压下R2的推荐值。同理，要得到1.8V的输出电压，将R12取1kQ，则R7应为976Q。2，基于TPS54350型DC/DC变换器供电系统设计1弓I言：TPS54350是德州仪器(TI)新推出的一款内置MOSFET的高效DC/DC变换器.采用小型16引脚HISSOP封装.连续输出电流为3A时，输入电压范围为4.5V20V。该变换器极大地简化了负载电源管理的设计，使得设计人员可直接通过中压总线(而不依赖额外的低电压总线)为数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)及微处理器供电。TPS554350SWIFT(采用集成FET技术的开关)DC/DC变换器的效率高

6、达90%以上，非常适用于低功耗工业与商用电源、带液晶显示屏(LCD)的监视器与电视、硬盘驱动、视频图像卡以及9V或12V墙式适配器负载点稳压装置。2TPS54350的特性和功能2.1TPS54350的特性TPS54350型DC/DC变换器的主要特性如下：连续输出电流为3A时.效率达90%以上；输入电压范围为4.5V一20V：输出电压可调低至0.891V(精确度为1%)；可编程外部时钟同步：宽的脉宽调制(1)WM)频率一固定为250kHz、500kHz或250kHz700kHz的可调节范围：峰值电流限制与热关断保护：可调节的欠压关断；内部软启动：电源安全输出。2.2TPS54350引脚功能和电路

7、功能2.2.1引脚功能VIN：电压输入引脚，范围为4.5V20V，必须旁路连接一个低等效串联电阻(ESR)的10“F陶瓷电容器：UVL0：欠压闭锁输出：PWRGD：开漏输出。该引脚为低电平时，表示输出低于期望的输出电压值。PWRGD比较器的输出端有一个内部的上升沿滤波器：RT：频率设置引脚。在RT引脚与地(AGND)之间接一只电阻器.设置转换频率。将RT引脚接地或悬空可以得到一个内部备选频率；SYNC：双向I/O同步引脚。当RT引脚悬空或置低电平时，SYNC为输出：当它与一个下降沿信号连接时，亦可作为一个输入端口来同步系统时钟：ENA：使能引脚。低于0.5V时。电路停止工作；悬空时被使能；CO

8、MP：误差放大器输出：VSENSE：误差放大器转换节点，基准电压值：AGND:模拟地，内部与感应模拟地电路连接。与PGND和PowerPAD连接：PGND:电源地，与AGND和PowerPAD连接；VBIAS:内部8.0v偏置电压。该引脚要接1只0.1吓的陶瓷电容器：PH：相位端，与外部LC滤波器连接；2.2.2电路功能TPS54530支持中等范围的电流输出.能够将输出电压降至0.891V.其精度可达1%。TPS54530集成了高端MOSFET和一个可选择的低端外部MOS-FET栅极驱动器。此外，该器件还采用了高性能电压误差放大器，极大地改善了瞬时条件下的性能，从而可灵活选择输出滤波电感器与电

9、容器。开关频率固定在250kHz或500kHz,也可以将其升高到7OOkHz，以缩小无源组件的尺寸。图1示出TPS54350的实际应用电路，图中给出的是其中一种情况，其输出电压是可变的，通过改变电阻器R2的阻值，可得到期望的输出电压值。图l中的输入电压为12V，输出电压为3.3V，其中R2的计算公式为：R2=R1x0.891/(Vo-0.891)R1=1KQifTPS5435QfW羅工4VifKmcDLB:HflP-5DJDEK:f.rPC30DMBWTPHPHLGvansPGYDAtKR1JERSE呻PADLi2O|dHCEI3WpFIkilZZII电理为2V別33V的典型应用咆踣表1给出当

10、Rl=lkQ和R1=10kQ，时的几种输出电压下的R2的值。笔者设计的系统就是应用图1所示的电路来实现。根据不同的输出电压要求赋给R2不同的阻值，其阻值的取法可参照表l。另外，对于设计者来说，设计电路时要考虑到表2所列的几个因素。本系统中的R。=lkQ。表1典型应用电路中的几种阻值关系RI=)knHl=10k输出电压/R2的阻ifc/kn输出电压/R2的阻值八门1.22.87L22S.71.51.471.514,71,80,96l.S492*55.493.30.374333.74衰2设计时要考戌的几种数值设计因素举例输人电压范圈6V-10V输出电压3.3V输入纹波电压300m

11、V额定输出电流3A工作频率500kHz3TPS54350在信号处理系统中应用3.1系统组成及供电电路本信号处理系统采用的是AD1公司的TS201S型ADSP组成的多片某仿真雷达信号处理系统.系统主要由5个DSP、1个FPGA和7个TPS54350组成。在以往使用的MAX1951和。PEGH17的经验基础上.经过多方面的设计考虑，采用了TPS54350型DC/DC变换器.从表1可以看出.TPS54350可以输出3.3V、2.5V和1.2V的电压。系统中的DSP采用240MHz时钟，每个指令周期约为4.17ns。根据TS201S型ADSP的工作条件可知，当温度为25C、时钟CCLK(为250MHz

12、时，典型情况下的VDD(1.25V)供电电流典型值为1.2A,VDD的供电电流小于137mA。TPS54350的额定输出电压为3A.TigerSharDSP有3个电源，其中数字2.5V(VDD_Io)为I/0供电；数字1.2V(VDD)为DSP内核供电；模拟1.2V(VDD_A)内部锁相环和倍频电路供电。系统将主机提供的5V,经过TPS54350得到2.5V和1.2V的电压。各片DSP的数字1.2V(VDD)电源各由1个TPS54350供给。5个。DSP内部模块1.2V(VDD)由同一个。DSP的VDD(+1.2V)经滤波网络后解决。5个。DSP的FO2.5V电源直接由主机提供的5V经过TPS

13、54350得到2.5V统一供给，同时提供FPGA(EPU1。K30)的VccM(+2.5V)电压。其中FPGA的Vcc_IO(+3.3V)利用TPS54350输出的+3.3V电压来供电。本系统的供电电路框图如图2所示。图3示出单个DSP的内核供电电路框图及外围电路配置。32问题及其解决方案T37S54350采用小型16引脚HTSSOP封装。根据以往的经验，建议设计PC板时最好给TPS54350加上散热片，电源线尽量粗一点。在TPS54350的前后均加上滤波网络，尽量保证得到比较合适的电压。系统中的EP1K30产生上电复位波形和时序控制。由于EP1K30需要一个配置电路，而且它和DSP存在一个上电先后的问题。即在上电后，如果FPGA完成配置文件的读入时.DSP仍未上电稳定则应充分延长TStart_I0的低电平时间，以避免DSP上电未稳定而FPGA上电波形已结束的情况发生。因此。应保证DSP上电稳定先于FPGA配置文件的读入，此问题在系统设计时应予以充分重视.否则DSP将无法正常工作。TigerSharcTS201S要求数字2.5V和1-2V应同时上电。若无法严格同步，则应保证内核1.2V电源先上电.I/O的2.5V电