TPS61287 23V VIN、25V VOUT、20A 同步升压转换器数据手册

TPS61287 是一款高功率密度、同步升压转换器，集成了高压侧同步整流器 MOSFET，并使用外部低压侧 MOSFET 提供高效率和小尺寸解决方案。TPS61287具有 2.0V 至 23V 的宽输入电压范围，输出电压覆盖高达 25V，具有 20A 开关谷电流能力。
*附件：tps61287.pdf

TPS61287 使用自适应恒定导通时间谷值电流控制拓扑来调节输出电压。在中度到重负载条件下，TPS61287 在脉宽调制 （PWM） 模式下运行。通过配置 MODE 引脚，轻负载时有两种可选模式：自动 PFM 模式以提高轻负载效率，以及强制 PWM 以避免低开关频率引起的可闻噪声和其他问题。

TPS61287 支持可堆叠的多相作。最多可配置 4 个 TPS61287 在相同的开关频率下进行多相作，以支持更高的功率和输入电流平衡。

TPS61287 采用 2.5mm x 3.0mm VQFN HotRod™ Lite 封装，外部元件极少，提供非常小的解决方案尺寸。

特性

• 宽输入电压和输出电压范围
  • VIN ： 2.0V 至 23V
  • 2.5V 最小启动输入电压
  • VOUT：4.5V 至 25V
• 高效率和功率能力
  • 可编程开关电流限制：5A 至 20A
  • 集成 8.5mΩ 高压侧 MOSFET
  • 开关频率：320kHz
  • 在 VIN = 3.6V、VOUT = 18V 和 IOUT = 2.0A 时，效率高达 92.3%
  • 在 VIN = 7.2V、VOUT = 18V 和 IOUT = 4.0A 时，效率高达 95.48%
• 支持可堆叠多相功能
• 可选自动 PFM 和强制 PWM 模式
• 与外部时钟同步的能力
• 丰富的保护
  • 27V 输出过压保护
  • 精确的 EN/UVLO 阈值
  • 逐周期过流保护
  • 热关断
• 外部环路补偿
• 2.5mm × 3.0mm VQFN HotRod™ Lite 封装

参数

方框图

1. 产品概述

TPS61287 是一款高功率密度的同步升压转换器，支持最高23V的输入电压和最高25V的输出电压，同时具备20A的开关电流能力。该转换器集成了高侧同步整流MOSFET，并使用外部低侧MOSFET实现高效率和小型化设计。TPS61287支持堆叠式多相功能，适用于蓝牙音箱、LCD显示屏源驱动器和USB Type-C电源传输等应用。

2. 主要特性

• ‌宽输入输出电压范围‌：输入电压2.0V至23V，输出电压4.5V至25V。
• ‌高功率能力‌：开关电流限制可编程，范围5A至20A。
• ‌高效率‌：在特定条件下，效率可达95.48%。
• ‌多相功能‌：支持最多4颗芯片堆叠，实现更高功率和输入电流平衡。
• ‌工作模式‌：可选择自动PFM和强制PWM模式，以适应不同负载条件。
• ‌保护功能‌：包括输出过压保护、精确使能/欠压锁定、逐周期过流保护和热关断。

3. 应用领域

• 蓝牙音箱。
• LCD显示屏源驱动器。
• USB Type-C电源传输。

4. 电气特性

• ‌开关频率‌：320kHz。
• ‌效率‌：最高可达95.48%（在VIN=7.2V, VOUT=18V, IOUT=4.0A条件下）。
• ‌热关断温度‌：160°C（典型值）。
• ‌软启动时间‌：7ms。
• ‌输入电压欠压锁定‌：启动最低输入电压2.5V，欠压锁定阈值2.2V（典型值）。

5. 功能描述

• ‌软启动‌：防止启动时的高涌入电流。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：防止在低输入电压下误操作，保护电池不过度放电。
• ‌可编程EN/UVLO‌：通过电阻分压器实现可编程的输入欠压锁定阈值。
• ‌外部时钟同步‌：可与外部时钟信号同步，适用于噪声敏感或多相应用。
• ‌多相操作‌：支持最多4颗芯片堆叠，实现高功率和电感电流平衡。
• ‌保护机制‌：包括输出过压保护、逐周期过流保护和热关断。

6. 设计与应用

• ‌输出电压设置‌：通过外部电阻分压器设置输出电压。
• ‌电感选择‌：根据负载电流和开关频率选择合适的电感值。
• ‌MOSFET选择‌：外部低侧MOSFET需根据电压和电流规格进行选择。
• ‌电容选择‌：输入和输出电容需根据纹波电流和电压要求进行选择。
• ‌环路补偿‌：外部环路补偿网络允许根据应用优化环路响应。

7. 文档与支持

• ‌数据表‌：提供了详细的电气特性、功能描述和应用信息。
• ‌设计工具‌：支持使用WEBENCH Power Designer进行自定义设计。
• ‌支持资源‌：包括TI E2E支持论坛、应用笔记和相关文档链接。