OPTIREG switcher TLS4125D0EPV50
2.8 MHz synchronous step down regulator
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Features
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2.5 A step down regulator
Input voltage from 3.7 V to 35 V
5 V output voltage
±1.5% feedback voltage accuracy in PWM mode
Ultra low current consumption 31 µA
Integrated high side and low side power MOSFETs
Peak current mode PWM regulation
Light load PFM mode with improved efficiency
Switching frequency range: 320 kHz to 560 kHz or 1.6 MHz to 2.8 MHz
100% duty cycle operation
Synchronization input
Spread spectrum frequency modulation for improved EMI performance
Soft-start function
Integrated compensation network
Output discharge function in disabled state
Ultra low current consumption in disabled state (typically 1 µA)
Undervoltage monitoring
Overvoltage monitoring
Overcurrent protection and overload protection
Input undervoltage shutdown
Wide temperature range
T
j
= -40°C to 150°C
Green Product (RoHS compliant)
Potential applications
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Body
ADAS
Infotainment, telematics
Navigation
Product validation
Qualified for automotive applications. Product validation according to AEC-Q100.
Datasheet
www.infineon.com/OPTIREG-switcher
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Rev. 1.02
2021-02-05
OPTIREG
™
switcher TLS4125D0EPV50
2.8 MHz synchronous step down regulator
Description
Description
The OPTIREG
™
switcher TLS4125D0EPV50 is a 2.8 MHz synchronous step down regulator especially designed
for automotive applications. The device has a current capability of 2.5 A, fixed 5 V output voltage and
a feedback voltage accuracy of ±1.5% in PWM mode. The integrated power stages, soft-start feature and
integrated compensation network reduce the required amount of external components and thus system costs
and board space. The wide input voltage range and a 100% duty cycle operation mode make the device
suitable for battery cranking scenarios in automotive applications. The wide switching frequency range allows
the selection of appropriate coils and capacitors. The switching frequency can be synchronized to an external
clock signal. Spread spectrum frequency modulation can be activated to improve the EMI performance in PWM
operation. The device offers low current consumption in PFM mode at light loads to optimize efficiency. The
TLS4125D0EPV50 can detect undervoltage and overvoltage conditions of the output voltage and indicates this
with the reset output signal. Overcurrent and overload protections avoid excessive current to protect the device
during short circuit conditions at the buck converter output. The integrated thermal shutdown feature protects
the device from overheating. The enhanced PG-TSDSO-14 exposed pad package offers advantageous thermal
performance in the application.
Type
TLS4125D0EPV50
Package
PG-TSDSO-14
Marking
4125D0V5
Datasheet
2
Rev. 1.02
2021-02-05
OPTIREG
™
switcher TLS4125D0EPV50
2.8 MHz synchronous step down regulator
Table of contents
Table of contents
Features
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Potential applications
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Product validation
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Description
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Table of contents
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4
4.1
4.1.1
4.1.1.1
4.1.1.2
4.1.1.3
4.1.1.4
4.1.2
4.1.2.1
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4.1.3
4.1.3.1
4.1.3.2
4.1.3.3
4.2
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5.1
5.1.1
5.1.2
5.2
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6
Datasheet
Block diagram
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Pin configuration
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Pin assignment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Pin definitions and functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
General product characteristics
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Absolute maximum ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Functional range . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Thermal resistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Buck regulator
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Functional description buck regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Regulation loop and operation modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
PWM (Pulse Width Modulation) mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
PFM (Pulse Frequency Modulation) mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Continuous conduction mode and discontinuous conduction mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
High duty cycle operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Power-up and power-down control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Startup procedure with soft-start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Active output discharge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Protection features . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Overcurrent protection and overload protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Input undervoltage shutdown . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Overtemperature protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Electrical characteristics buck regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Typical performance characteristics buck regulator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Oscillator
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Functional description oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Synchronization input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
Spread spectrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Electrical characteristics oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Typical performance characteristics oscillator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Current consumption and enable
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2.8 MHz synchronous step down regulator
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Functional description current consumption and enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Electrical characteristics current consumption and enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Typical performance characteristics current consumption and enable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Reset
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Functional description reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Electrical characteristics reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Typical performance characteristics reset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Application information
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Layout recommendations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Additional information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
Package information
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Revision history
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Disclaimer
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VS
VS
EN
Enable
Over-
temperature
shutdown
FREQ
UVLO
Bandgap
reference
Internal
supply
Control loop
+ driver
SYNC
Oscillator
SW
PGND
SSON
Spread
spectrum
FB
Soft-start
ramp
generator
RT
RO
Reset
AGND
Figure 1
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