TPS55289-Q1 符合 AEC-Q100 标准的 36V 8A 全集成降压-升压转换器数据手册

TPS55289-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。TPS55289-Q1 集成了四个 MOSFET 开关，为 USB 供电 （USB PD） 应用提供了紧凑的解决方案。

TPS55289-Q1 具有高达 36V 的输入电压能力。通过 I2C 接口，TPS55289-Q1 的输出电压可以在 0.8V 至 22V 范围内编程，步长为 10mV。当工作在升压模式下时，它可以从 12V 输入电压提供 60W 的功率。它能够从 9V 输入电压提供 45W 的功率。
*附件：tps55289-q1.pdf

TPS55289-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。TPS55289-Q1 还提供可选的扩频，以最大限度地降低峰值 EMI。

TPS55289-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和输出短路保护。TPS55289-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。

TPS55289-Q1 可以使用小电感和高开关频率的小电容器。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
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 可编程电源 （PPS） 支持 USB 供电 （USB PD）
  • 宽输入电压范围：3.0V 至 36V
  • 可编程输出电压范围：0.8V 至 22V，步长为 10mV
  • ±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
  • 可编程输出电流限制高达 6.35A，步长为 50mA
  • ±5% 精度的输出电流监控
  • I2C 接口
• 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
  • 8A 平均电感电流限制
• 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

1. 产品概述

TPS55289-Q1是一款36V、8A的同步升降压（Buck-Boost）转换器，集成了I2C接口，适用于多种应用，包括车载充电器、USB PD、无线充电器、汽车信息娱乐系统等。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：3.0V至36V。
• ‌可编程输出电压范围‌：0.8V至22V，步长为10mV。
• ‌高精度参考电压‌：±1%。
• ‌可编程输出电流限制‌：高达6.35A，步长为50mA。
• ‌高效率‌：在VIN=12V、VOUT=20V、IOUT=3A时可达96%。
• ‌多种工作模式‌：包括PFM和FPWM模式，以及可选的时钟同步和扩频功能。
• ‌丰富的保护功能‌：包括过压保护、短路保护、热关断保护等。
• ‌小尺寸封装‌：3.0mm × 5.0mm HotRod™ QFN封装。

3. 应用领域

• ‌汽车充电器‌：为车载设备提供稳定电源。
• ‌USB PD‌：支持USB Power Delivery协议，适用于移动设备快充。
• ‌无线充电器‌：为无线充电设备提供高效电源解决方案。
• ‌汽车信息娱乐系统‌：为车载信息娱乐设备供电。

4. 功能描述

• ‌I2C接口‌：支持通过I2C接口进行编程和控制，实现输出电压和电流的调整及监控。
• ‌升降压功能‌：根据输入电压和输出电压的关系，自动切换至Buck、Boost或Buck-Boost模式。
• ‌平均电流模式控制‌：提供简化的环路补偿和快速的负载瞬态响应。
• ‌可选扩频功能‌：通过扩频降低EMI干扰。
• ‌热关断保护‌：在结温超过175°C时自动关断，防止过热损坏。

5. 典型应用电路

文档提供了TPS55289-Q1的典型应用电路图，包括输入和输出电容器、电感器、电阻器等元件的选择指南。同时，还详细介绍了如何使用I2C接口进行编程和控制，以及如何通过外部电阻设置开关频率。

6. 封装与订购信息

TPS55289-Q1采用VQFN-HR封装，具有21个引脚，尺寸为3.0mm × 5.0mm。用户可通过TI官网获取详细的封装信息和订购指南。

7. 布局指导

文档提供了布局指导原则，以确保TPS55289-Q1的性能和稳定性。这些原则包括输入和输出电容器的放置、接地平面的使用、电感器的选择以及补偿元件的连接等。