TPS54140ADGQR 产品概述

一、概述

TPS54140ADGQR 是德州仪器（TI）推出的一款降压型 DC-DC 开关稳压器，适用于需要宽输入电压与中等输出电流的电源解决方案。芯片集成高侧开关管，非同步整流，工作频率高达 2.5MHz，支持 VIN 3.5V 到 42V，输出可调 0.8V 到 39V，最大输出电流 1.5A，静态工作电流仅 116µA，工作结温范围 -40℃ 到 +150℃（TJ）。

二、主要规格

• 功能类型：降压（Buck）
• 输入电压范围：3.5V ~ 42V
• 输出电压范围：0.8V ~ 39V（可调）
• 最大输出电流：1.5A
• 开关频率：2.5MHz（固定）
• 同步整流：否（需外接续流二极管）
• 静态电流（Iq）：116µA
• 开关管：内置
• 通道数：单通道
• 封装：HVSSOP-10 / MSOP-10-EP
• 工作温度：-40℃ ~ +150℃@(TJ)

三、主要优势与典型应用

• 宽输入电压适配车载或工业电源（24V、36V 系统）；
• 高频工作减少电感与输出电容体积，利于小型化设计；
• 低静态电流适合待机或低功耗场景；
• 单芯片解决方案简化布局与物料清单（BOM）。 适用领域：通信设备、工业控制、车载电子（非 ISO 情况下）、分布式电源模块、便携式设备电源管理。

四、设计注意事项

• 由于为非同步拓扑，需选用低正向压降且能承受最大 VIN 的肖特基二极管做续流器，降低整机损耗；
• 高频工作要求选用低 DCR 的电感（典型 0.47µH ~ 2.2µH，根据输出电流与纹波设计），并注意饱和电流大于最大输出电流；
• 反馈网络按 VOUT = VREF × (1 + Rtop/Rbot) 设计，参考 VREF = 0.8V；反馈阻值不宜过大以避免受噪声影响；
• 输入与开关节点的去耦与走线要最短，输入电容靠近 VIN 和 GND 引脚放置，减小 EMI。

五、封装与热管理

HVSSOP-10 / MSOP-10-EP 带暴露散热焊盘，建议将焊盘扩展到 PCB 大面积接地铜箔并通过多层过孔导热，以保证在 1.5A 工作时芯片热阻降低，提升可靠性。高频开关损耗与导通损耗需在布局初期评估，必要时降低占空比或增大散热面积。

六、外部元件建议

• 续流二极管：低 Vf 肖特基，电流额定 ≥ 1.5A，耐压 > VINmax；
• 输入电容：低 ESR 钽电或陶瓷（X7R），靠近 VIN 引脚配置 10µF~47µF 多层并联；
• 输出电容：低 ESR 陶瓷，容量按稳定性与输出纹波要求选择；
• 电感：低 DCR、足够饱和电流的功率电感，优先 1µH 级别做初始选型。

七、总结

TPS54140ADGQR 是一款面向宽压输入和小型化电源设计的高频降压芯片，适合在工业和车载等场景中为后级电路提供稳压电源。合理选择续流二极管、滤波元件及优化 PCB 散热和走线，可充分发挥其高效率、小尺寸和低静态电流的优势。若需样机验证或具体参考设计，可参照 TI 官方资料与评估板进行详细布局与参数优化。