TPS62873 6V、15A、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。

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。
*附件：tps62873.pdf

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

概述

TPS62873 是一款高性能、同步降压 DC/DC 转换器，提供 2.7V 至 6V 的输入电压范围，支持 15A 的连续输出电流，并具有快速瞬态响应能力。该设备适用于光学网络、存储系统、FPGA、ASIC 和数字核心供电、DDR 内存供电等应用场景。

关键特性

• ‌多种电流等级‌：提供 6A、9A、12A、15A 四种电流等级的设备，且均为引脚对引脚兼容。
• ‌高精度输出电压‌：输出电压精度可达 ±1%，具有四种输出电压范围可选。
• ‌快速瞬态响应‌：采用增强的 DCS 控制方案，支持固定频率操作，可实现快速瞬态响应。
• ‌灵活配置‌：支持电阻可选的启动输出电压、电阻可选的开关频率、功率节省或强制 PWM 操作模式。
• ‌I2C 接口‌：提供 I2C 兼容接口，支持电压监测和温度相关警告等功能。
• ‌差分远程感测‌：可选的远程感测功能，可最大化负载点的电压调节精度。
• ‌热保护与警告‌：具备热警告和热关断功能，确保设备在过热条件下的安全运行。

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

功能描述

• ‌固定频率 DCS 控制‌：采用增强的 DCS 控制拓扑，实现快速瞬态响应和稳定的电压调节。
• ‌PWM 和功率节省模式‌：支持强制 PWM 模式和功率节省模式，可根据负载情况自动调整工作模式以提高效率。
• ‌动态电压调节‌：通过 I2C 接口可快速调整输出电压，以适应不同负载的性能需求。
• ‌多重保护机制‌：包括过流保护、过压保护、欠压保护、过温保护等，确保设备在各种异常条件下的安全运行。
• ‌堆叠操作‌：支持多个设备堆叠以增加输出电流能力或分散功耗。

设计指南

• ‌电感选择‌：根据应用需求和瞬态响应要求选择合适的电感值。
• ‌输入电容选择‌：选择低 ESR 的多层陶瓷电容，以提供稳定的输入电压源。
• ‌输出电容选择‌：根据瞬态响应和输出纹波要求，选择合适的输出电容组合。
• ‌补偿网络设计‌：通过外部电阻和电容组成的补偿网络，优化控制环路的响应特性。
• ‌布局布线‌：遵循 TI 提供的布局布线指南，确保关键信号路径的完整性和稳定性。

文档支持

• 提供了详细的数据手册，包括电气特性、功能描述、应用和实现指南等。
• 可通过 TI 的 WEBENCH Power Designer 等工具进行定制设计，简化设计流程。
• TI E2E 支持论坛提供快速的设计帮助和验证答案。

注意事项

• 在设计过程中，请确保遵守所有数据手册中的绝对最大额定值和推荐工作条件。
• 在进行布局布线时，请特别注意关键信号路径的布置和远程感测线路的隔离。
• 在将设计投入生产之前，请进行充分的验证和测试，以确保系统的稳定性和可靠性。