TPS568231 具有 D-CAP3 控制的 3.8V 至 17V、8A 同步降压转换器数据手册

TPS568231 是一款小型、高效、同步降压转换器，具有自适应导通时间 D-CAP3 控制模式。由于不需要外部补偿，因此该器件易于使用，并且需要很少的外部元件。该器件非常适合空间受限的数据中心应用。

TPS568231具有极具竞争力的功能，包括非常精确的参考电压、快速负载瞬态响应、无需外部补偿、可调电流限制以及 Eco mode 和 FCCM作模式，可在轻负载条件下通过 MODE 引脚配置进行选择。为了在轻负载下实现高效率，可以选择 Eco-mode。为了支持严格的输出电压纹波要求，可以选择 FCCM。TPS568231 的工作结温范围为 –40°C 至 125°C。
*附件：tps568231.pdf

特性

• 4.5V 至 17V 输入范围，无外部偏置
• 3.8V 至 17V 输入范围，带外部偏置
• 支持 8A 连续输出电流
• 集成 7.8mΩ 和 3.2mΩ MOSFET
• 在 –40°C 至 125°C 结范围内提供 0.6V ±1% 基准电压
• 0.6V 至 5.5V 输出电压范围
• 146μA 低静态电流
• D-CAP3™ 控制模式，可实现快速瞬态响应
• 支持陶瓷输出电容器
• 可选 f西 南部400 kHz、800 kHz 和 1200 kHz
• 可选 FCCM（强制连续导通模式），用于紧密的输出电压纹波
• 可选 Eco 模式™（自动跳过模式），可实现高轻载效率
• 可选的外部 5V 偏置，可提高效率
• 预偏置启动能力
• 可调软启动，默认软启动时间为 1.2ms
• 用于监控输出电压的电源正常指示器
• 两个可调电流限制设置，带打嗝重启功能
• UV、OV、OT 和 UVLO 的非闭锁保护
• 与 8A TPS568215 和 12A TPS56C231 引脚对引脚兼容 TPS56C215
• –40°C 至 125°C 工作结温
• 3.5mm × 3.5mm、18 引脚 HotRod™ QFN 封装

参数

方框图

1. 概述

TPS568231 是一款高效同步降压转换器，支持 3.8V 至 17V 的输入电压范围，能够提供高达 8A 的连续输出电流。该转换器采用 D-CAP3 控制模式，具有快速瞬态响应和低外部组件要求，非常适合空间受限的数据中心应用。

2. 关键特性

• ‌宽输入电压范围‌：支持 3.8V 至 17V 的输入电压，带有外部偏置时可扩展至 4.5V 至 17V。
• ‌高输出电流‌：最大连续输出电流可达 8A。
• ‌集成 MOSFET‌：内置 7.8mΩ 和 3.2mΩ 的 MOSFET，提高转换效率。
• ‌低静态电流‌：146μA 的低静态电流，有助于延长电池寿命。
• ‌D-CAP3 控制模式‌：无需外部补偿，提供快速瞬态响应。
• ‌多频率选项‌：可选择 400kHz、800kHz 或 1200kHz 的开关频率。
• ‌多种工作模式‌：支持 FCCM（强制连续导通模式）和 Eco-mode（自动跳频模式），以提高轻载效率。
• ‌保护功能‌：包括 UV（欠压）、OV（过压）、OT（过温）和 UVLO（欠压锁定）保护，以及软启动和打嗝重启功能。

3. 应用领域

• ‌数据中心和企业计算 POLs‌：为服务器和存储设备提供高效稳定的电源。
• ‌无线基础设施‌：为基站和通信设备供电。
• ‌IPCs、工厂自动化、PLC、测试测量‌：为各种工业控制和测试设备提供电源解决方案。
• ‌高端 DTV‌：为高清电视显示器提供稳定的电源输入。

4. 功能描述

• ‌PWM 操作和 D-CAP3 控制模式‌：结合自适应导通时间和内部误差放大器，实现快速且准确的电压调节。
• ‌Eco-mode 控制‌：在轻载条件下自动切换到跳频模式，提高转换效率。
• ‌4.7V LDO‌：内置线性稳压器为内部电路提供偏置电压，并支持外部偏置以提高效率。
• ‌MODE 引脚选择‌：通过配置 MODE 引脚，可以选择电流限制、开关频率和工作模式。
• ‌软启动和预偏置软启动‌：支持内部和外部软启动，确保启动过程中的电压平稳上升。

5. 设计指南

• ‌外部组件选择‌：根据输出电压、电流和纹波要求选择合适的电感、电容和电阻。
• ‌布局布线‌：遵循 TI 提供的布局布线指南，特别注意电源和地平面的完整性，以及关键信号路径的短距离布线。
• ‌散热设计‌：确保足够的散热措施，如使用散热片或风扇，以维持结温在允许范围内。

6. 文档支持

• 提供了详细的数据手册和应用指南，包括电气特性、功能描述、应用实现方法和布局布线建议。
• 用户可以通过 TI 的 WEBENCH Power Designer 工具进行定制设计，简化设计流程并提高设计效率。
• TI E2E 支持论坛提供快速的设计帮助和验证答案，方便用户解决设计过程中的问题。

7. 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，请特别注意电源和地平面的完整性，以及关键信号路径的短距离布线，以避免干扰和误差。
• 在实际应用中，请根据具体需求选择合适的封装和型号，并进行充分的验证和测试。