TPS551892-Q1 汽车级 27V 8A 全集成降压-升压转换器数据手册

TPS551892-Q1 是一款同步降压-升压转换器，针对将电池电压或适配器电压转换为电源轨进行了优化。TPS551892-Q1 集成了四个 MOSFET 开关，为各种应用提供了紧凑的解决方案。TPS551892-Q1 具有高达 27V 的输入电压能力。当工作在升压模式下时，TPS551892-Q1 可以从 12V 输入提供 60W 的功率。它能够从 9V 输入电压提供 45W 的功率。

TPS551892-Q1 采用平均电流模式控制方案。开关频率可通过外部电阻器在 200kHz 至 2.2MHz 范围内编程，并可与外部时钟同步。TPS551892-Q1 还提供可选的扩频，以最大限度地降低峰值 EMI。
*附件：tps551892-q1.pdf

TPS551892-Q1 提供输出过压保护、平均电感电流限制、逐周期峰值电流限制、输出短路保护。TPS551892-Q1 还通过在持续过载条件下的可选输出电流限制和打嗝模式保护确保安全运行。

TPS551892-Q1 可以使用具有高开关频率的小电感器和小电容器。它采用 3.0mm × 5.0mm QFN 封装。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
• 宽输入和输出电压范围
  • 宽输入电压范围：3.0V 至 27V（绝对最大值 42V）
  • 可编程输出电压范围：0.8V 至 22V
  • ±1% 基准电压精度
  • 可调节的输出电压补偿，用于电缆上的电压下降
  • ±5% 精度的输出电流监控
• 在整个负载范围内具有高效率
  • VIN = 12V、VOUT = 20V 和 IOUT = 3A 时效率为 96%
  • 轻负载时的可编程 PFM 和 FPWM 模式
• 避免频率干扰和串扰
  • 可选时钟同步
  • 200kHz 至 2.2MHz 的可编程开关频率
• EMI 抑制
  • 可选的可编程扩频
  • 无铅封装
• 丰富的保护功能
  • 输出过压保护
  • 用于输出短路保护的打嗝模式
  • 热关断保护
  • 8 A 平均电感器电流限制
• 小解决方案尺寸
  • 最大开关频率高达 2.2MHz
  • 3.0mm × 5.0mm HotRod™ QFN 封装

参数

方框图

概述

TPS551892-Q1是一款专为汽车应用设计的全集成升降压（Buck-Boost）DC-DC转换器，支持宽输入电压范围（3.0V至27V）和可编程输出电压范围（0.8V至22V）。该转换器集成了四个MOSFET开关，采用平均电流模式控制，具有高效率、小尺寸和丰富的保护功能。

主要特性

性能参数

• ‌输入电压范围‌：3.0V至27V（绝对最大值为42V）
• ‌输出电压范围‌：0.8V至22V，可编程
• ‌输出电流‌：最大8A
• ‌开关频率‌：可编程，范围从200kHz至2.2MHz
• ‌效率‌：高达96%（在特定条件下）
• ‌工作温度范围‌：-40°C至+125°C

功能特点

• ‌AEC-Q100认证‌：适用于汽车级应用
• ‌升降压转换‌：支持Buck、Boost和Buck-Boost模式，根据输入和输出电压自动切换
• ‌可编程PFM和FPWM模式‌：在轻载条件下提高效率
• ‌避免频率干扰和串扰‌：可选时钟同步和可编程扩展频谱
• ‌丰富的保护功能‌：包括输出过压保护、短路保护（Hiccup模式）、热关断保护等
• ‌小尺寸封装‌：3.0mm x 5.0mm HotRod™ QFN封装

应用领域

• 高级驾驶辅助系统（ADAS）
• 无线充电器
• 汽车信息娱乐系统和仪表板

封装与订购信息

• ‌封装类型‌：3.0mm x 5.0mm HotRod™ QFN
• ‌订购信息‌：具体型号和封装选项需参考数据手册的订购信息部分。

设计指南

• ‌开关频率设置‌：通过连接FSW引脚到地的电阻值来设置。
• ‌输出电压设置‌：使用外部电阻分压器连接到FB引脚来编程输出电压。
• ‌电感选择‌：基于输入电压、输出电压、输出电流和开关频率来选择合适的电感值。
• ‌电容选择‌：输入和输出电容需考虑纹波电流、ESR和电压稳定性。
• ‌环路补偿‌：可能需要进行外部补偿以确保环路稳定性。

布局与热设计

• ‌布局建议‌：高频旁路电容应尽可能靠近VIN、VOUT和SW引脚，以减少噪声和EMI。
• ‌热设计‌：利用PCB上的热过孔和金属平面提高散热效率，确保器件在允许的工作温度范围内运行。

文档与支持

• ‌数据手册‌：提供详细的电气特性、功能描述、应用指南和封装信息。
• ‌技术支持‌：TI提供广泛的文档和支持资源，包括WEBENCH® Power Designer工具和TI E2E™支持论坛。

TPS551892-Q1以其高性能、高效率和丰富的保护功能，成为汽车应用中的理想电源管理解决方案。