TPS552872-Q1 汽车级 36V、4A 全集成降压/升压转换器数据手册

TPS552872-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。TPS552872-Q1 集成了四个 MOSFET 开关，为各种应用提供了紧凑的解决方案。TPS552872-Q1 具有高达 36V 的输入电压能力。在升压模式下工作时，TPS552872-Q1 可以从 12V 输入提供 30W 的功率。它能够从 9V 输入电压提供 25W 的功率。

TPS552872-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 200 kHz 至 2.2 MHz 范围内编程，并且可以与外部时钟同步。TPS552872-Q1 还提供可选的扩频，以最大限度地降低峰值 EMI。
*附件：tps552872-q1.pdf

TPS552872-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。TPS552872-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。

TPS552872-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：3.0 V 至 36 V
  • 可编程输出电压范围：0.8 V 至 22 V
  • ±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
  • 在 V IN = 12 V、V OUT = 20 V 和 I OUT = 1.5 A 时，效率为 96.7%
  • 在 V IN = 12 V、V OUT = 12 V 和 I OUT = 2 A 时，效率为 98.3%
  • 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
  • 200 kHz 至 2.2 MHz 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
  • 4 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 2.2 MHz
  • 3.0mm × 5.0mm HotRod™ QFN 封装

参数

方框图

1. 概述

TPS552872-Q1是一款汽车级、高效率、全集成的升降压DC/DC转换器，专为宽范围输入电压应用设计。该转换器集成了四个MOSFET开关，适用于多种汽车电子应用，如高级驾驶辅助系统(ADAS)、无线充电器、车载信息娱乐系统等。

2. 主要特性

• ‌AEC-Q100认证‌：满足汽车级温度等级1要求，工作温度范围为-40°C至+125°C。
• ‌宽输入输出电压范围‌：输入电压3.0V至36V，输出电压0.8V至22V可调。
• ‌高效率‌：在整个负载范围内保持高效率，如VIN=12V, VOUT=20V, IOUT=1.5A时效率可达96.7%。
• ‌可编程工作模式‌：支持轻载时的PFM和FPWM模式，可通过外部引脚配置。
• ‌电磁干扰(EMI)抑制‌：提供可选的扩频时钟功能，减少EMI。
• ‌丰富保护特性‌：包括过压保护、短路保护、热关断保护等。
• ‌小型封装‌：采用3.0mm × 5.0mm的HotRod™ QFN封装。

3. 应用领域

• ‌ 高级驾驶辅助系统(ADAS) ‌
• ‌无线充电器‌
• ‌车载信息娱乐系统‌
• ‌汽车尾灯‌

4. 功能描述

• ‌自动模式切换‌：根据输入和输出电压自动在降压、升压或升降压模式之间切换。
• ‌固定频率PWM控制‌：在中等至重载条件下以固定频率PWM模式工作。
• ‌轻载模式选择‌：在轻载条件下可选择PFM模式或强制PWM模式，以提高效率。
• ‌过压保护‌：当输出电压超过设定阈值时，自动关闭高侧FET以防止损坏。
• ‌短路保护‌：采用打嗝模式保护，在输出短路时周期性重启以限制功耗。

5. 设计指南

• ‌电感选择‌：根据应用需求选择合适的电感值，以平衡纹波电流、效率和成本。
• ‌电容选择‌：输入和输出电容需满足纹波电压和瞬态响应要求。
• ‌布局与散热‌：优化PCB布局，减小寄生参数，确保良好的散热性能。

6. 封装与订购信息

TPS552872-Q1采用VQFN-HR封装，具体封装尺寸、引脚配置和订购信息请参考文件末尾的机械、封装和可订购信息部分。