TPS54140DGQR Hỗ trợ đầu vào 42V và đầu ra 1.5A

^{Tin tức ngày 3 tháng 9 năm 2025 — Bộ chuyển đổi buck đồng bộ TPS54140DGQR từ Texas Instruments (TI) đang được ứng dụng rộng rãi trong quản lý điện công nghiệp nhờ hiệu suất điện tuyệt vời và thiết kế nhỏ gọn. Theo các thông số kỹ thuật do Mouser Electronics cung cấp, thiết bị này sử dụng gói MSOP-10 PowerPAD™ hiệu quả về mặt nhiệt, hỗ trợ dải điện áp đầu vào rộng từ 3.5V đến 42V và cung cấp dòng điện đầu ra liên tục lên đến 1.5A, cung cấp các giải pháp năng lượng đáng tin cậy cho tự động hóa công nghiệp, cơ sở hạ tầng truyền thông và hệ thống điện tử ô tô.}

^{TPS54140DGQR tích hợp MOSFET bên cao 35mΩ và MOSFET bên thấp 60mΩ, áp dụng kiến trúc điều khiển chế độ dòng điện với tần số chuyển mạch cố định 2.5MHz, cho phép sử dụng các linh kiện cuộn cảm và tụ điện thu nhỏ. Theo bảng dữ liệu của Mouser Electronics, thiết bị tự động chuyển sang chế độ tiết kiệm điện khi tải nhẹ, cải thiện đáng kể hiệu suất tải nhẹ, với dòng điện tĩnh chỉ 116μA. Mạch khởi động mềm có thể lập trình tích hợp ngăn chặn hiệu quả dòng điện đột biến trong quá trình khởi động, cung cấp trình tự bật nguồn mượt mà.}

^{1.VIN (Chân 1): Chân đầu vào nguồn. Hỗ trợ dải điện áp đầu vào DC rộng từ 3.5V đến 42V. Yêu cầu tụ điện gỡ bỏ liên kết gốm bên ngoài tối thiểu 10μF.}

^{2.EN (Chân 2): Chân điều khiển bật. Kích hoạt thiết bị khi điện áp đầu vào vượt quá 1.2V (điển hình) và chuyển sang chế độ tắt máy khi dưới 0.5V. Chân này không được để trôi.}

^{3.SS/TR (Chân 3): Chân điều khiển khởi động mềm/theo dõi. Lập trình thời gian khởi động mềm bằng cách kết nối một tụ điện bên ngoài với đất và cũng có thể được sử dụng để theo dõi trình tự nguồn.}

^{4.FB (Chân 4): Chân đầu vào phản hồi. Kết nối với mạng chia điện áp đầu ra. Điện áp tham chiếu bên trong là 0.8V ±1%.}

^{5.COMP (Chân 5): Chân nút bù bộ khuếch đại lỗi. Yêu cầu mạng bù RC bên ngoài để ổn định vòng điều khiển.}

^{6.GND (Chân 6, 7, 8): Chân nối đất tín hiệu. Phải được kết nối với mặt phẳng nối đất PCB.}

^{7.SW (Chân 9): Chân nút chuyển mạch. Kết nối với cuộn cảm bên ngoài với điện áp định mức tối đa là 42V. Điện dung ký sinh PCB tại nút này phải được giảm thiểu.}

^{8.PowerPAD™ (Chân 10, miếng tản nhiệt phía dưới): Phải được hàn vào PCB và kết nối với GND để cung cấp đường tản nhiệt hiệu quả.}

Mạch này là nguồn cung cấp điện chuyển mạch buck khóa điện áp thấp (UVLO) có thể điều chỉnh, tần số cao, được thiết kế để chuyển đổi điện áp đầu vào cao hơn (chẳng hạn như bus 12V hoặc 5V) thành đầu ra 3.3V ổn định để cấp nguồn cho các mạch kỹ thuật số.

^{1.Chức năng cốt lõi}

^{Chuyển đổi điện áp:
Hoạt động như một bộ chuyển đổi buck để giảm hiệu quả điện áp đầu vào DC (VIN) cao hơn xuống điện áp đầu ra DC 3.3V ổn định (VOUT).}

^{Hoạt động tần số cao:
Hoạt động ở tần số chuyển mạch cao (có khả năng từ hàng trăm kHz đến hơn 1MHz).}

^{Ưu điểm:}

^{Cho phép sử dụng các cuộn cảm và tụ điện nhỏ hơn, giảm kích thước tổng thể của giải pháp năng lượng.}

^{Cung cấp phản hồi động nhanh hơn.}

^{Nhược điểm tiềm ẩn:}

^{Tăng tổn thất chuyển mạch.}

^{Yêu cầu bố cục và định tuyến nghiêm ngặt hơn.}

^{Khóa điện áp thấp (UVLO) có thể điều chỉnh:
Một tính năng quan trọng của thiết kế này.}

^{Chức năng: Buộc chip tắt máy mà không có đầu ra khi điện áp đầu vào (VIN) quá thấp.}

^{Mục đích:}

^{Ngăn ngừa sự cố: Đảm bảo chip không hoạt động trong điều kiện điện áp không đủ, tránh đầu ra bất thường.}

^{Bảo vệ pin: Trong các ứng dụng chạy bằng pin, ngăn ngừa pin bị hỏng do xả quá mức.}

^{"Có thể điều chỉnh" có nghĩa là: Điện áp ngưỡng bật và tắt UVLO có thể được tùy chỉnh thông qua mạng chia điện trở bên ngoài (thường được kết nối giữa VIN và chân EN (bật) hoặc một chân UVLO chuyên dụng), thay vì dựa vào các ngưỡng nội bộ cố định của chip.}

^{2.Các thành phần chính (Thường được bao gồm trong sơ đồ)}

^{1.IC điều chỉnh chuyển mạch: Bộ điều khiển cốt lõi của mạch. Tích hợp bóng bán dẫn chuyển mạch (MOSFET), mạch điều khiển, bộ khuếch đại lỗi, bộ điều khiển PWM, v.v.}

^{2.Cuộn cảm (L): Một phần tử lưu trữ năng lượng hoạt động với tụ điện để lọc mượt mà. Nó là một thành phần quan trọng của cấu trúc liên kết buck.}

^{3.Tụ điện đầu ra (C_OUT): Làm mịn dòng điện đầu ra, giảm điện áp gợn và cung cấp dòng điện tức thời cho tải.}

^{4.Mạng phản hồi (R_FB1, R_FB2): Một bộ chia điện áp điện trở lấy mẫu đầu ra và đưa nó trở lại chân FB (phản hồi) của chip. Tỷ lệ điện trở đặt chính xác điện áp đầu ra (3.3V ở đây).}

^{5.Điện trở cài đặt UVLO (R_UVLO1, R_UVLO2): Một bộ chia điện áp điện trở khác, thường lấy mẫu điện áp đầu vào (V_IN), được kết nối với chân EN hoặc UVLO của chip. Tỷ lệ của bộ chia này xác định điện áp đầu vào tối thiểu cần thiết để khởi động hệ thống.}

^{6.Tụ điện đầu vào (C_IN): Cung cấp dòng điện tức thời trở kháng thấp cho chip và giảm gợn điện áp đầu vào.}

^{7.Tụ điện Bootstrap (C_BOOT) (nếu có): Được sử dụng để điều khiển bóng bán dẫn chuyển mạch bên cao bên trong chip.}

^{3.Các cân nhắc và lưu ý về thiết kế}

^{1.Lựa chọn linh kiện:}

^{Cuộn cảm: Dòng điện định mức phải vượt quá dòng điện tải tối đa cộng với dòng điện gợn, với biên độ đủ cho dòng điện bão hòa.}

^{Tụ điện: Phải đáp ứng các yêu cầu về gợn điện áp đầu ra và phản hồi quá độ tải. Chú ý đến ESR (Điện trở nối tiếp tương đương) và dòng điện gợn định mức của chúng.}

^{2.Bố cục PCB:}

^{Các đặc tính tần số cao làm cho bố cục trở nên quan trọng.}

^{Các đường dẫn chính (nút chuyển mạch, tụ điện đầu vào, cuộn cảm) phải ngắn và rộng nhất có thể để giảm thiểu điện cảm ký sinh và nhiễu điện từ (EMI).}

^{Mạng phản hồi phải được giữ cách xa các nguồn nhiễu (ví dụ: cuộn cảm và nút chuyển mạch) và sử dụng điểm nối đất hình sao được kết nối với chân nối đất của chip.}

^{3.Tính toán UVLO:}

^{Tính toán các giá trị của R_UVLO1 và R_UVLO2 bằng cách sử dụng các công thức được cung cấp trong bảng dữ liệu chip và điện áp ngưỡng khởi động/dừng (ví dụ: V_START(on), V_STOP(off)) để đặt các ngưỡng UVLO mong muốn.}

^{Ghi chú:
Sơ đồ này minh họa một giải pháp năng lượng 3.3V hiện đại, nhỏ gọn và đáng tin cậy. Các đặc tính tần số cao của nó làm cho nó phù hợp với các ứng dụng bị giới hạn về không gian, trong khi tính năng UVLO có thể điều chỉnh giúp tăng cường độ tin cậy và bảo vệ trong môi trường có sự thay đổi điện áp đầu vào (ví dụ: hệ thống chạy bằng pin, tình huống trao đổi nóng). Để triển khai thiết kế này, điều cần thiết là phải tham khảo cẩn thận bảng dữ liệu của IC điều chỉnh chuyển mạch cụ thể được sử dụng và tuân thủ nghiêm ngặt các khuyến nghị của nó về lựa chọn linh kiện và bố cục PCB.}

Liên hệ với chuyên gia thương mại của chúng tôi:

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

Email: xcdzic@163.com

WhatsApp: +86-134-3443-7778
Truy cập trang sản phẩm ECER để biết chi tiết: [链接]