TPS62871 具有频率同步选项的 6V、9A 可堆叠同步降压转换器数据手册

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：tps62871.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. 概述

TPS62871是一款高性能的同步降压DC/DC转换器，提供6A至15A的多种输出电流选项，适用于需要快速瞬态响应和高效率的应用场景，如光学网络、存储系统、FPGA/ASIC及数字核心供电、DDR内存供电等。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：2.7V至6V。
• ‌高输出电流‌：提供6A、9A（TPS62871）、12A和15A多种选项。
• ‌快速瞬态响应‌：采用增强型DCS控制方案，支持固定频率操作。
• ‌高效能‌：低电阻功率开关，支持高达15A的连续输出电流。
• ‌功能安全‌：提供文档支持功能安全系统设计。
• ‌精确使能输入‌：允许精确的UVLO（欠压锁定）控制。
• ‌可选功能‌：包括远程感测、扩频时钟、电源良好输出等。
• ‌热保护‌：具有热警告和热关断功能，防止过热损坏。

3. 功能描述

• ‌固定频率DCS控制‌：通过内部电流环、直接反馈环和电压调节环实现稳定的输出。
• ‌强制PWM和节能模式‌：可在节能模式下实现最大效率，或在强制PWM模式下获得最佳瞬态性能和最低输出电压纹波。
• ‌远程感测‌：通过VOSNS和GOSNS引脚实现输出电压的精确调节。
• ‌扩频时钟‌：减少电磁干扰（EMI）。
• ‌电源良好输出‌：通过窗口比较器监测输出电压，提供电源良好信号。
• ‌堆叠操作‌：多个设备可并联使用，增加输出电流或分散功耗。

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

文件提供了典型应用电路图及详细的设计步骤，包括电感、输入电容、输出电容、补偿电阻和电容的选择方法。同时，还提供了布局指南和最佳设计实践。

6. 设计考虑

• ‌布局‌：强调关键组件的布局原则，以减少寄生电感和噪声干扰。
• ‌热设计‌：建议通过热通孔将热焊盘连接到地平面，以提高散热性能。
• ‌输入电源要求‌：输入电源必须满足绝对最大额定值和推荐工作条件。

7. 文档和支持

• ‌相关文档‌：包括应用报告、布局指南、热设计指南等。
• ‌支持资源‌：提供TI E2E支持论坛链接，方便用户获取帮助。

8. 封装和订购信息

TPS62871采用2.55mm x 3.55mm x 1mm VQFN封装，提供多种功能配置和订购选项。

9. 注意事项

• 在设计和布局时，需遵循文件中的绝对最大额定值、推荐工作条件和ESD等级要求。
• 在使用前，请仔细阅读并理解文件中的所有安全警告和注意事项。

TPS62871是一款功能丰富、高性能的同步降压DC/DC转换器，适用于多种需要高精度、高效率和高可靠性电源的应用场景。