TPS51113 具有大电流栅极驱动器的 4.5V 至 13.2V、300kHz 同步降压控制器数据手册

TPS51113 和 TPS51163 是成本优化、功能丰富的单通道同步降压控制器，采用 4.5V 至 13.2V 单电源供电，可转换低至 1.5V 的输入电压。

该控制器以固定的 300kHz （TPS51113） 和 600kHz （TPS51163） 开关频率实现电压模式控制。过流 （OC） 保护采用低侧 R DS（开） 电流感应，并具有用户可编程阈值。OC 阈值由从 LDRV_OC 引脚到 GND 的电阻器设置。在启动序列的校准阶段，当过流编程电路向 LDRV_OC 引脚施加 10 μA 的电流时，将读取电阻值。
*附件：SINGLE SYNCHRONOUS BUCK CONTROLLER 数据表.pdf

TPS51113/TPS51163 还支持输出预偏置启动。

具有低死区时间的强栅极驱动器允许使用更大的 MOSFET 来实现更高的效率。自适应抗交叉传导方案用于防止功率 FET 之间的击穿。

特性

• 灵活的电源轨：5 V 至 12 V
• 参考：800 mV ± 0.8%
• 电压模式控制
• 支持预偏置启动
• 具有低侧 R 的可编程过流保护 DS（开） 电流感应
• 固定 300kHz （TPS51113） 和 600kHz （TPS51163） 开关频率
• UV/OV 保护和电源良好指示器
• 内部软启动
• 由 VDD 供电的集成大电流驱动器
• 10 引脚 3 × 3 SON 封装
• 应用
  • 服务器和台式计算机子系统电源（MCH、IOCH、PCI、端接）
  • 分布式电源
  • 通用 DC-DC 转换器

参数

方框图

一、产品概述

• ‌产品名称‌：TPS51113/TPS51163
• ‌类型‌：单通道同步降压控制器
• ‌特点‌：成本优化，功能丰富，支持高电流栅极驱动，适用于5V至12V的灵活电源轨

二、主要特性

• ‌电压模式控制‌
• ‌支持预偏置启动‌
• ‌可编程过流保护‌
• ‌欠压/过压保护‌
• ‌电源良好指示器‌
• ‌内部软启动‌
• ‌集成高电流驱动器‌
• ‌固定开关频率‌（TPS51113为300kHz，TPS51163为600kHz）

三、封装选项

• ‌10引脚3x3 SON包装‌

四、电气特性

• ‌工作电压范围‌：VDD为4.5V至13.2V
• ‌参考电压‌：800mV ±0.8%
• ‌软启动时间‌：2.0ms至5.0ms
• ‌最大占空比‌：TPS51113为72%，TPS51163为69%
• ‌过流保护阈值‌：可编程，通过外部电阻设置
• ‌电源良好阈值‌：上下阈值可编程

五、引脚功能

• ‌BOOT‌：高侧N-MOSFET栅极驱动电压
• ‌COMP_EN‌：误差放大器输出及关断引脚
• ‌FB‌：误差放大器反相输入
• ‌GND‌：公共地
• ‌HDRV‌：高侧N-MOSFET栅极驱动输出
• ‌LDRV_OC‌：低侧MOSFET栅极驱动输出及过流设置
• ‌PGOOD‌：电源良好输出
• ‌SW‌：自适应反交叉传导电路的感测线
• ‌VDD‌：控制器电源输入
• ‌VOS‌：设置欠压和过压保护的输入

六、典型应用

• ‌服务器和台式机计算机子系统电源‌
• ‌分布式电源供应‌
• ‌通用DC-DC转换器‌

七、保护功能

• ‌过流保护‌：通过比较低侧FET的电压降与用户可编程阈值实现
• ‌欠压/过压保护‌：通过VOS引脚设置，欠压保护在VOS电压低于600mV时触发，过压保护在VOS电压高于1V时触发

八、设计指南

• ‌电感选择‌：根据所需电流纹波和开关频率选择合适的电感值
• ‌输出电容选择‌：根据输出电压纹波和负载瞬态响应要求选择合适的电容值和ESR
• ‌MOSFET选择‌：选择满足电压和电流额定要求且功率损耗低的MOSFET

九、布局建议

• ‌信号地与功率地分离‌：使用单独的铜平面以减少噪声干扰
• ‌旁路电容布局‌：在VDD和GND引脚附近放置至少0.1μF的陶瓷电容
• ‌驱动路径最小化‌：高侧和低侧MOSFET的栅极驱动路径应尽可能短