TI工程师提供开关模式电源 (SMPS) ——降压转换器拓扑结构

的成本优势。

示例应用

这两款新型降压转换器/控制器产品系列（可以从网上下载其评估板）专门针对车载行业苛刻的要求和 AEC Q100 规范而开发，其为 TI 推出的 TPS40200 异步降压控制器和 TPS5410/20/30 异步降压转换器（网址：www.ti.com.cn/power）。

TPS40200 为一个外部 PMOS-FET 提供了一个集成的驱动器，从而提供了一款成本极低的解决方案。其具有一个异步整流器、外部补偿和具有前馈补偿功能的电压模式控制。该拓扑允许通过选择外部 PMOS-FET 对输出电流能力进行调整，与此同时，集成的电流限制功能实现了对外部 PMOS-FET 的保护以防止出现过流条件。外部补偿有助于适应电感和输出电容器更广范围的设置。这就实现了成本或效率的进一步优化。

应用 1 降压调节器，5～50V 输入，3.3V/2A 输出

在应用 1 中，显示了一款设计方案，其中 TPS40200 降压转换器在 3.3V 时可提供 2A 的电流，并实现 90% 以上的效率（在 5V 时，可实现 94% 的效率）。

在车载环境中，该组件所提供的重要的特性包括：一个宽泛的输入电压范围（4V～52V）、一个宽泛的工作温度 (TJ –40～+150Deg C)、与外部频率同步的能力以及可编程短路保护特性。

TPS5410/20/30 异步降压转换器具有一个集成的 NMOS-FET 开关、一个异步整流器，提供了集成补偿以及具有前馈补偿的电压模式控制。

除了输出滤波器以外，唯一必须的外部组件就是位于低位通道上的续流肖特基二极管。我们对集成补偿与集成的 NMOS-FET 进行了调整，以实现 TPS5410 高达 1A 的连续输出电流、TPS5420 2A 的电流以及 TPS5430 高达 3A 的电流。由于集成补偿以及较少的组件数量，该器件实现了非常短的工艺验证周期以及非常小的 PCB 解决方案尺寸。

应用 2 降压转换器，5～36V 输入，5.0V/1A 输出

和 TPS40200 一样，TPS5410/20/30 也提供了重要的车载环境特性。由于采用了集成补偿和电源开关，该器件具有宽泛的输入电压范围（5～36V）、宽泛的工作温度范围 (TJ –40～+150Deg C)、短路保护功能以及较少的组件数量。

总结

本文对开关模式电源的拓扑结构进行了对比。本文对当前新型 SMPS 降压转换器和控制器解决方案作了详细说明，以帮助设计人员在降低信息娱乐、车身、传动系和底盘应用车载系统成本的同时进行创新并增加市场机会。