TPS62870 6V、6A、可并联、同步降压转换器;频率同步选项数据手册

TPS6287x 是具有差分远程感应功能的引脚对引脚 6A、9A、12A 和 15A 同步降压直流/直流转换器系列。对于每种额定电流，都有带 I2C 接口的全功能器件型号和不带 I2C 接口的有限功能器件型号。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 15A 的连续输出电流。

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：tps62870.pdf

TPS6287x 系列实现了增强的 DCS 控制方案，该方案支持固定频率作的快速瞬变。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。

可选的远程感应功能可最大限度地提高负载点的电压调节能力，并且该器件在所有工作条件下都能实现优于 ±1% 的直流电压精度。

开关频率可通过 FSEL 引脚进行电阻器选择。开关频率可设置为 1.5MHz、2.25MHz、2.5MHz 或 3.0MHz，或与相同频率范围内的外部时钟同步。

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。输出电压可通过 I2C 兼容接口快速调整，使负载的功耗适应应用的性能需求。默认启动电压可通过 VSEL 引脚进行电阻选择。

特性

• 2.7V 至 6V 输入电压范围
• 6A、9A、12A 和 15A 系列引脚对引脚兼容器件
• 四个输出电压范围：
  • 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
  • 0.8V 至 3.35V，步长为 10mV
• 输出电压精度 ±1%
• 7mΩ 和 4.5mΩ 内部功率 MOSFET
• 可调外部补偿
• 电阻器可选的启动输出电压
• 电阻器可选的开关频率
• 省电或强制 PWM作
• 高达 1MHz 的 I2C 兼容接口
• 差分遥感
• 可选的堆叠作，以提高输出电流能力
• 热警告和热关断
• 精确的使能输入
• 有源输出放电
• 可选的扩频时钟
• 带窗口比较器的电源正常输出
• 采用 2.55mm × 3.55mm × 1mm VQFN 封装，侧面可润湿
• –40°C 至 125°C 结温，TJ

参数

方框图

1. 产品概述

TPS62870是一款输入电压范围为2.7V至6V，输出电流为6A的同步降压（Buck）DC/DC转换器。该转换器具有快速瞬态响应、I2C接口、可选堆叠操作等特点，适用于光学网络、存储、FPGA/ASIC和数字核心供电等应用。

2. 主要特性

• ‌多种电流等级‌：提供6A、9A、12A、15A多种电流等级的设备。
• ‌高精度输出电压‌：±1%的输出电压精度。
• ‌低内阻MOSFET‌：7mΩ和4.5mΩ的内部功率MOSFET，提高转换效率。
• ‌灵活的控制接口‌：I2C接口支持电压监控和温度警告等功能，同时提供电阻可选的启动输出电压和开关频率。
• ‌多种工作模式‌：支持电源节省模式（最大效率）和强制PWM模式（最佳瞬态性能和最低输出电压纹波）。
• ‌热保护和预警‌：具备热预警和热关断功能，保护设备免受过热损害。
• ‌紧凑封装‌：采用2.55mm × 3.55mm × 1mm的VQFN封装，适合空间受限的应用。

3. 功能描述

• ‌增强型DCS控制‌：结合快速瞬态响应和固定频率操作，提供稳定的输出电压。
• ‌远程电压感应‌：通过VOSNS和GOSNS引脚实现远程电压感应，提高负载点的电压调节精度。
• ‌可编程软启动‌：通过I2C接口设置软启动时间，避免启动时的浪涌电流。
• ‌动态电压调整‌：支持动态电压调整（DVS），快速适应负载的功率需求变化。
• ‌堆叠操作‌：多台设备可以堆叠使用，以增加输出电流能力或分散功率耗散。

4. 应用领域

• ‌光学网络‌
• ‌存储系统‌
• ‌FPGA/ASIC和数字核心供电‌
• ‌DDR内存供电‌

5. 典型应用电路

文档提供了TPS62870的典型应用电路图，并详细说明了电感器、输入和输出电容器、补偿元件等关键元件的选择方法。同时，还介绍了如何通过I2C接口进行设备配置和监控。

6. 布局指导

为了确保TPS62870的最佳性能，文档提供了详细的布局指导原则，包括输入和输出电容器的放置、电感器的位置、接地平面的使用以及补偿元件的连接等。

7. 寄存器映射

文档详细列出了TPS62870的寄存器映射，包括输出电压设置寄存器、控制寄存器1、控制寄存器2、控制寄存器3和状态寄存器等，并说明了各个寄存器的功能和配置方法。