TPS54140DGQR Suporta Entrada de 42V e Saída de 1,5A

^{Notícias de 3 de setembro de 2025 — O conversor buck síncrono TPS54140DGQR da Texas Instruments (TI) está ganhando ampla adoção em gerenciamento de energia industrial devido ao seu excelente desempenho elétrico e design compacto. De acordo com as especificações técnicas fornecidas pela Mouser Electronics, este dispositivo utiliza um pacote MSOP-10 PowerPAD™ termicamente aprimorado e eficiente, suporta uma ampla faixa de tensão de entrada de 3,5V a 42V e fornece até 1,5A de corrente de saída contínua, fornecendo soluções de energia confiáveis para automação industrial, infraestrutura de comunicação e sistemas eletrônicos automotivos.}

^{O TPS54140DGQR integra um MOSFET de alta lateral de 35mΩ e um de baixa lateral de 60mΩ, adotando uma arquitetura de controle de modo de corrente com uma frequência de comutação fixa de 2,5MHz, permitindo o uso de componentes de indutor e capacitor miniaturizados. De acordo com a ficha de dados da Mouser Electronics, o dispositivo entra automaticamente no modo de economia de energia sob cargas leves, melhorando significativamente a eficiência sob carga leve, com uma corrente de repouso de apenas 116μA. O circuito de partida suave programável integrado suprime efetivamente a corrente de irrupção durante a inicialização, fornecendo uma sequência de inicialização suave.}

^{1.VIN (Pino 1): Pino de entrada de energia. Suporta uma ampla faixa de tensão de entrada DC de 3,5V a 42V. Requer um capacitor de desacoplamento cerâmico externo de pelo menos 10μF.}

^{2.EN (Pino 2): Pino de controle de habilitação. Ativa o dispositivo quando a tensão de entrada excede 1,2V (típico) e entra no modo de desligamento quando abaixo de 0,5V. Este pino não deve ser deixado flutuando.}

^{3.SS/TR (Pino 3): Pino de controle de partida suave/rastreamento. Programa o tempo de partida suave conectando um capacitor externo ao terra e também pode ser usado para rastreamento de sequenciamento de energia.}

^{4.FB (Pino 4): Pino de entrada de feedback. Conecta-se à rede divisora de tensão de saída. A tensão de referência interna é de 0,8V ±1%.}

^{5.COMP (Pino 5): Pino do nó de compensação do amplificador de erro. Requer uma rede de compensação RC externa para estabilizar o loop de controle.}

^{6.GND (Pinos 6, 7, 8): Pinos de terra de sinal. Devem ser conectados ao plano de terra da PCB.}

^{7.SW (Pino 9): Pino do nó de comutação. Conecta-se ao indutor externo com uma classificação de tensão máxima de 42V. A capacitância parasita da PCB neste nó deve ser minimizada.}

^{8.PowerPAD™ (Pino 10, almofada térmica inferior): Deve ser soldado à PCB e conectado ao GND para fornecer um caminho de dissipação térmica eficaz.}

Este circuito é uma fonte de alimentação de comutação buck de bloqueio de subtensão (UVLO) ajustável de alta frequência projetada para converter uma tensão de entrada mais alta (como barramento de 12V ou 5V) em uma saída estável de 3,3V para alimentar circuitos digitais.

^{1.Funções Principais}

^{Conversão de Tensão:
Funciona como um conversor buck para reduzir eficientemente uma tensão de entrada DC (VIN) mais alta para uma tensão de saída DC (VOUT) estável de 3,3V.}

^{Operação de Alta Frequência:
Opera em uma alta frequência de comutação (provavelmente variando de centenas de kHz a mais de 1MHz).}

^Vantagens:

^{Permite o uso de indutores e capacitores menores, reduzindo o tamanho geral da solução de energia.}

^{Fornece uma resposta dinâmica mais rápida.}

^{Possíveis Desvantagens:}

^{Aumento das perdas de comutação.}

^{Requer práticas de layout e roteamento mais rigorosas.}

^{Bloqueio de Subtensão (UVLO) Ajustável:
Um recurso chave deste design.}

^{Função: Força o chip a desligar sem saída quando a tensão de entrada (VIN) é muito baixa.}

^Propósito:

^{Evita mau funcionamento: Garante que o chip não opere sob condições de tensão insuficiente, evitando saída anormal.}

^{Protege as baterias: Em aplicações alimentadas por bateria, evita danos à bateria por descarga excessiva.}

^{"Ajustável" Significado: As tensões de limiar de ativação e desativação do UVLO podem ser personalizadas por meio de uma rede divisora de resistor externa (normalmente conectada entre VIN e o pino EN (habilitação) ou um pino UVLO dedicado), em vez de depender dos limiares internos fixos do chip.}

^{2.Componentes Chave (Normalmente Incluídos no Diagrama)}

^{1.CI Regulador de Comutação: O controlador principal do circuito. Integra transistores de comutação (MOSFETs), circuitos de acionamento, amplificadores de erro, controladores PWM, etc.}

^{2.Indutor (L): Um elemento de armazenamento de energia que funciona com capacitores para filtragem suave. É um componente chave da topologia buck.}

^{3.Capacitor de Saída (C_OUT): Suaviza a corrente de saída, reduz a tensão de ondulação e fornece corrente transiente para a carga.}

^{4.Rede de Feedback (R_FB1, R_FB2): Um divisor de tensão resistivo que amostra a saída e a alimenta de volta ao pino FB (feedback) do chip. A razão dos resistores define precisamente a tensão de saída (3,3V aqui).}

^{5.Resistores de Configuração UVLO (R_UVLO1, R_UVLO2): Outro divisor de tensão resistivo, normalmente amostrando a tensão de entrada (V_IN), conectado ao pino EN ou UVLO do chip. A razão deste divisor determina a tensão de entrada mínima necessária para a inicialização do sistema.}

^{6.Capacitor de Entrada (C_IN): Fornece corrente instantânea de baixa impedância para o chip e reduz a ondulação da tensão de entrada.}

^{7.Capacitor Bootstrap (C_BOOT) (se aplicável): Usado para acionar o transistor de chaveamento do lado alto dentro do chip.}

^{3.Considerações e Notas de Design}

^{1.Seleção de Componentes:}

^{Indutor: A corrente nominal deve exceder a corrente máxima da carga mais a corrente de ondulação, com margem suficiente para a corrente de saturação.}

^{Capacitores: Devem atender aos requisitos de ondulação da tensão de saída e resposta transiente da carga. Preste atenção ao seu ESR (Resistência Série Equivalente) e corrente de ondulação nominal.}

^{2.Layout da PCB:}

^{As características de alta frequência tornam o layout crítico.}

^{Os caminhos principais (nó de comutação, capacitor de entrada, indutor) devem ser o mais curtos e largos possível para minimizar a indutância parasita e a interferência eletromagnética (EMI).}

^{A rede de feedback deve ser mantida longe de fontes de ruído (por exemplo, indutores e nós de comutação) e usar um ponto de aterramento em estrela conectado ao pino de terra do chip.}

^{3.Cálculo UVLO:}

^{Calcule os valores de R_UVLO1 e R_UVLO2 usando as fórmulas fornecidas na ficha de dados do chip e as tensões de limiar de partida/parada (por exemplo, V_START(on), V_STOP(off)) para definir os limiares UVLO desejados.}

^{Observação:
Este diagrama ilustra uma solução de energia de 3,3V moderna, compacta e confiável. Suas características de alta frequência o tornam adequado para aplicações com restrições de espaço, enquanto o recurso UVLO ajustável aprimora a confiabilidade e a proteção em ambientes com variações de tensão de entrada (por exemplo, sistemas alimentados por bateria, cenários de troca a quente). Para implementar este design, é essencial consultar cuidadosamente a ficha de dados do CI regulador de comutação específico usado e aderir estritamente às suas recomendações para seleção de componentes e layout da PCB.}

Entre em contato com nosso especialista comercial:

--------------

Email: xcdzic@163.com

WhatsApp: +86-134-3443-7778
Visite a página do produto ECER para obter detalhes: [链接]