TPS6287B20 6V 输入、20A 可并联同步降压转换器数据手册

TPS6287B10、TPS6287B15、TPS6287B20、TPS6287B25 和 TPS6287B30 是引脚对引脚、10A、15A、20A、25A 和 30A 同步降压 DC/DC 转换器系列，具有 I2C 接口和差分远程感应功能。所有设备均提供高效率和易用性。低电阻电源开关在高环境温度下允许高达 30A 的输出电流。这些器件可以在堆叠模式下工作，以提供更高的输出电流或将功率耗散分散到多个器件。
*附件：tps6287b20.pdf

TPS6287Bx 系列实现了增强的 DCS 控制方案，该方案将快速瞬态响应与固定频率作相结合。器件可以在省电模式下运行以实现最高效率，或在强制 PWM 模式下运行以实现最佳瞬态性能和最低输出电压纹波。

可选的远程采样功能可最大限度地提高负载点的电压调节能力，并且该器件在整个输出电压范围内可实现 ±0.8% 的直流电压精度。

I2C 兼容接口提供多种控制、监控和警告功能，例如电压监控和温度相关警告。输出电压可以快速调整，以适应负载的功耗以适应性能需求。默认启动电压可通过 VSET1 和 VSET2 引脚进行电阻选择。

特性

• 输入电压范围：2.7V 至 6V
• 引脚对引脚兼容器件系列：10A、15A、20A、25A 和 30A
• 3 个可选输出电压范围：0.4V 至 1.675V
  • 0.4V 至 0.71875V，步长为 1.25mV
  • 0.4V 至 1.0375V，步长为 2.5mV
  • 0.4V 至 1.675V，步长为 5mV
• 输出电压精度：±0.8%
• 内部功率 MOSFET：2.6mΩ 和 1.5mΩ
• 可调软启动
• 外部补偿
• 通过 VSET1 和 VSET2 引脚的可选启动输出电压
  • 0.4V 至 0.775V，步长为 25mV
  • 0.8V 至 1.55V，步长为 50mV
• 仅通过 FSEL 引脚为 1.5MHz、2.25MHz、2.5MHz 或 3MHz 的可选开关频率，仅适用于 TPS6287BxxJE2（参见表 4-2）
• 强制 PWM 或省电模式作
• 通过外部电阻器或 I2C 选择启动输出电压
• I2C 兼容接口，频率高达 3.4MHz
• 可选的堆叠作，以提高输出电流能力
• 差分远程感应
• 热预警和热关断
• 输出放电
• 可选扩频时钟
• 带窗口比较器的电源正常输出

参数

方框图

概述

TPS6287B20是一款高效率、高性能的同步降压DC/DC转换器，专为提供高达20A的输出电流而设计。该转换器具有宽输入电压范围（2.7V至6V），并集成了I2C接口，支持灵活的电压调节、监控和警告功能。TPS6287B20适用于FPGA、ASIC、数字核心供电以及光学网络和存储设备等应用领域。

主要特性

性能参数

• ‌输入电压范围‌：2.7V至6V
• ‌输出电流‌：20A
• ‌输出电压范围‌：0.4V至1.675V（可调，多种步长可选）
• ‌输出电压精度‌：±0.8%
• ‌开关频率‌：1.5MHz、2.25MHz、2.5MHz或3MHz（TPS6287BxxJE2型号可选）
• ‌效率‌：高（具体效率取决于应用条件）

功能特点

• ‌I2C接口‌：支持电压调节、状态监控和温度警告等功能
• ‌快速瞬态响应‌：采用增强型DCS-Control方案，确保输出电压稳定
• ‌差分远程感测‌：提高负载点的电压调节精度
• ‌可选堆叠操作‌：支持多设备堆叠，增加输出电流或分散功率耗散
• ‌热预警和热关断‌：防止设备过热损坏
• ‌输出放电功能‌：在关断时快速放电输出电容
• ‌可选扩展频谱时钟‌：降低电磁干扰（EMI）
• ‌电源良好输出‌：指示输出电压是否稳定

封装与尺寸

• ‌封装类型‌：RZV（WQFN-FCRLF），24引脚，3.05mm × 4.05mm

应用领域

• FPGA和ASIC供电
• 数字核心供电
• 光学网络
• 存储设备

功能描述

控制与保护

• ‌固定频率操作‌：结合内部模拟控制和数字校准，实现快速瞬态响应和稳定的输出电压
• ‌过流保护‌：包括逐周期电流限制、打嗝模式（Hiccup Mode）和电流限制模式，防止设备损坏
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌和过压锁定（OVLO）：确保设备在安全的输入电压范围内工作
• ‌热管理‌：内置热预警和热关断功能，保护设备免受过热影响

灵活性

• ‌输出电压可编程‌：通过I2C接口或外部电阻设置输出电压，支持多种电压范围和步长
• ‌软启动功能‌：减少启动时的浪涌电流和输出电压过冲
• ‌ 动态电压调整（DVS） ‌：在设备运行时动态调整输出电压
• ‌可选特性‌：如扩展频谱时钟、输出放电和堆叠操作，可根据应用需求进行配置

应用指南

典型应用电路

• 提供详细的典型应用电路图，包括输入/输出电容、电感、补偿元件等的选择指南
• 支持单设备和堆叠配置，满足不同电流需求的应用

布局建议

• 输入电容应靠近VIN和GND引脚放置，以减小输入电压波动
• 电感应靠近SW引脚放置，并尽量减小SW节点的面积和寄生电感
• 输出电容应直接连接到输出电压感测引脚（VOSNS），并尽量减小到GND的路径长度
• 敏感信号线（如I2C通信线、VOSNS和GOSNS）应远离高噪声源（如SW节点）

文档与支持

• 提供详细的数据手册，包括电气特性、功能框图、应用曲线和布局指南
• 支持使用TI的WEBENCH Power Designer进行自定义设计
• TI E2E支持论坛提供快速、经验证的设计帮助和解决方案

TPS6287B20以其高效率、快速瞬态响应、灵活的电压调节功能和强大的保护功能，非常适合对电源性能要求较高的应用。