TPS62872-Q1 汽车级 2.7V 至 6V 输入、12A 可堆叠同步降压转换器数据手册

TPS6287x-Q1 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：tps62872-q1.pdf

TPS6287x-Q1 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

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，TA
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 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 150°C 结温，TJ

参数

方框图

1. 产品概述

TPS62872-Q1是一款专为汽车应用设计的同步降压DC/DC转换器，提供高达12A的连续输出电流。该系列转换器包括6A、9A、12A和15A四种电流等级，采用AEC-Q100认证，适用于严苛的汽车环境。

2. 主要特性

2.1 高性能与高效率

• ‌宽输入电压范围‌：2.7V至6V，适用于多种汽车电源电压。
• ‌高精度输出电压‌：±1%的DC电压精度，确保稳定的电源输出。
• ‌快速瞬态响应‌：采用增强型DCS控制方案，支持快速负载变化。

2.2 灵活性与可配置性

• ‌多种工作模式‌：支持功率节省模式和强制PWM模式，可根据应用需求选择。
• ‌可编程开关频率‌：通过外部电阻选择1.5MHz、2.25MHz、2.5MHz或3.0MHz的开关频率，或同步至外部时钟。
• ‌I2C接口‌：提供I2C兼容接口，支持电压监测、温度警告等高级功能。

2.3 安全性与可靠性

• ‌功能安全设计‌：提供文档支持功能安全系统设计。
• ‌多重保护机制‌：包括过流保护、过压保护、欠压锁定、热警告和热关断。
• ‌远程感测功能‌：通过VOSNS和GOSNS引脚实现远程电压感测，提高负载点电压调节精度。

2.4 紧凑封装与热管理

• ‌小型VQFN封装‌：2.55mm × 3.55mm × 1mm的封装尺寸，节省PCB空间。
• ‌高效热管理‌：通过暴露的热焊盘和多个接地引脚实现有效的热传导。

3. 应用领域

• ‌信息娱乐和仪表板‌
• ‌ ADAS（高级驾驶辅助系统） ‌
• ‌FPGA、ASIC和数字核心供电‌
• ‌DDR内存供电‌

4. 功能描述

4.1 控制架构

• ‌增强型DCS控制‌：结合内部模拟控制环路和数字电源管理功能，实现高性能和高效率。
• ‌固定频率操作‌：在宽输入电压和负载范围内保持稳定的开关频率。

4.2 保护与监测

• ‌过流保护‌：采用逐周期电流限制和打嗝重启功能，防止过流损坏。
• ‌热管理‌：内置热警告和热关断功能，保护器件免受过热损坏。
• ‌电源良好（PG）指示‌：通过PG引脚指示输出电压状态，便于系统监测。

4.3 可配置性

• ‌输出电压范围‌：提供多种输出电压范围选项，满足不同应用需求。
• ‌软启动时间‌：通过外部电容或I2C接口配置软启动时间，减少启动时的电流冲击。

5. 典型应用

• ‌设计指南‌：提供了详细的设计要求和步骤，包括电感选择、输出电容选择、补偿网络设计等。
• ‌布局建议‌：强调了PCB布局对性能的重要性，提供了布局指南和示例。

6. 文档与支持

Texas Instruments提供了详细的数据手册、应用笔记、参考设计和支持资源，以帮助用户成功设计和实现基于TPS62872-Q1的电源解决方案。用户可以通过TI的E2E™支持论坛获取快速、经验证的设计帮助。