基于TPS54350型DC/DC变换器的供电系统设计
介绍德州仪器公司推出的内含MOSFET的TPS54350型高效DC—DC变换器的特性及引脚功能。描述TPS54350在某信号处理器供电系统中的应用。给出供电系统的详细设计方案和参考电路．同时也对实际工作中可能出现的问题进行了讨论，供硬件设计者参考。
关键词：DC／DC变换器：TPS54350；信号处理器：供电系统
1 引言
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3 A时，输入电压范围为4．5 V~20 V。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。TPS554350 SWIFT(采用集成FET技术的开关)DC／DC变换器的效率高达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9 V或12V墙式适配器负载点稳压装置。
2 TPS54350的特性和功能
2．1 TPS54350的特性
TPS54350型DC／DC变换器的主要特性如下：
连续输出电流为3 A时．效率达90%以上；
输入电压范围为4．5 V一20V：
输出电压可调低至0．891 V(精确度为l％)；
可编程外部时钟同步：
宽的脉宽调制(1)WM)频率一固定为250 kHz、500 kHz或250 kHz~700 kHz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。
2．2 TPS54350引脚功能和电路功能
2．2．1 引脚功能
VIN：电压输入引脚，范围为4．5V～20V，必须旁路连接一个低等效串联电阻(ESR)的10μF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0．5 V时。电路停止工作；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PGND和PowerPAD连接：
PGND：电源地，与AGND和PowerPAD连接；
VBIAS：内部8．0 v偏置电压。该引脚要接1只0．1 μF的陶瓷电容器：
PH：相位端，与外部LC滤波器连接；
BOOT：在BOOT引脚与PH引脚之间连接一只O．1μF的陶瓷电容器。
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0．891 V．其精度可达l%。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容器。开关频率固定在250 kHz或500 kHz，也可以将其升高到7OO kHz，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12 V，输出电压为3．3 V，其中R2的计算公式为：
R2=R1x0．891／(Vo-0.891)
R1=1 KΩ
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