TPS51220 用于笔记本电脑电源的 3V 至 28V 同步峰值电流模式降压控制器数据手册

TPS51220 是一款具有 2 个 LDO 的双通道同步降压稳压控制器。它针对 5V/3.3V 系统控制器进行了优化，使设计人员能够经济高效地完成 2 节至 4 节笔记本系统电源。TPS51220 支持高效率、快速瞬态响应和 99% 占空比作。它支持 4.5 V 至 28 V 的电源输入电压和 1 V 至 12 V 的输出电压。根据应用，可以选择两种类型的控制方案。峰值电流模式支持以较低的 ESR 电容器和输出精度实现稳定运行。D-CAP 模式支持快速瞬态响应。高负载 （99%）作和宽输入/输出电压范围支持小型移动 PC 和各种其他应用的灵活设计。固定频率可通过电阻器在 200 kHz 至 1 MHz 范围内调节，每个通道异相 180°。TPS51220 也可以与外部 clock 同步，交错率可以根据其占空比进行调整。TPS51220采用 32 引脚 5x5 QFN 封装，额定温度范围为 -40°C 至 85°C。
*附件：tps51220 固定频率 99% 占空比峰值电流模式 笔记本系统 Pwr Controlle 数据表.pdf

特性

• 输入电压范围：4.5 V 至 28 V
• 输出电压范围：1 V 至 12 V
• 可选择的轻负载作（连续/自动跳过/音频跳出）
• 可编程压降补偿
• 电压伺服可调软启动
• 200 kHz 至 1 MHz 固定频率 PWM
• 可选电流/D-CAP 模式架构
• 通道间 180° 相移
• 电阻器或电感器 DCR 电流检测
• 每个通道的 Powergood 输出
• OCL/OVP/UVP/UVLO 保护（OVP 禁用选项）
• 热关断 （非锁存）
• 输出放电功能（禁用选项）
• 集成自套 MOSFET 开关
• QFN-32 （RHB）
• 应用
  • 笔记本电脑系统和 I/O 总线
  • LCD TV、MFP 中的负载点

参数

一、产品概述

• ‌产品名称‌：TPS51220
• ‌制造商‌：Texas Instruments
• ‌类型‌：双同步降压调节器控制器，集成两个LDO（低压差线性稳压器）
• ‌应用场景‌：笔记本电脑系统、I/O总线、LCD TV的点载、MFP等
• ‌特点‌：支持高效率、快速瞬态响应、99%占空比操作，宽输入输出电压范围

二、主要功能

• ‌输入电压范围‌：4.5V至28V
• ‌输出电压范围‌：1V至12V
• ‌保护功能‌：OCL（过流限制）/OVP（过压保护）/UVP（欠压保护）/UVLO（欠压锁定）
• ‌操作模式‌：可选择轻载操作（连续/自动跳周期/Out-Of-Audio™跳周期）
• ‌软启动‌：集成软启动功能，可编程电压伺服调整
• ‌固定频率PWM‌：频率可调范围为200kHz至1MHz
• ‌控制模式‌：峰值电流模式/D-CAP™模式

三、封装信息

• ‌封装类型‌：QFN-32（RHB）
• ‌尺寸‌：5x5 mm
• ‌引脚数‌：32
• ‌工作温度范围‌：-40°C至85°C

四、电气特性

• ‌供电电流‌：在VIN=12V，V5SW=5V条件下，无负载时EN=0V的供电电流为7μA，EN=3.3V时为15μA
• ‌输出电压精度‌：VREG3输出为3.3V±30mV，VREG5输出为5V±50mV
• ‌软启动时间‌：内部软启动时间为960μs，外部软启动时间可通过连接至ENx引脚的电容调整
• ‌开关频率‌：可通过RF引脚连接的电阻设置，范围为200kHz至1MHz

五、控制特性

• ‌PWM控制‌：固定频率，180°相位差
• ‌轻载操作‌：支持自动跳周期和Out-Of-Audio™跳周期模式，以减少轻载时的开关损耗
• ‌99%占空比操作‌：在低压差条件下，通过插入OFF状态来保持BOOTSTRAP电容充电
• ‌电流保护‌：具有逐周期过流限制功能，防止电感电流过大

六、应用电路与布局指导

• ‌典型应用电路‌：提供了详细的典型应用电路图，包括输入/输出电容、电感、MOSFET等元件的选择和连接方式
• ‌布局考虑‌：强调了敏感模拟部分的走线隔离、电源和地的分离、以及热焊盘的连接等布局要点

七、其他特性

• ‌集成BOOTSTRAP MOSFET开关‌：简化了外部电路设计
• ‌PowerGood输出‌：每个通道均有PowerGood输出，用于指示输出电压是否稳定
• ‌热关断‌：具有热关断保护功能，防止芯片过热损坏