TPS6213013A-Q1 采用 3X3 QFN 封装的 3V - 17V 3A 汽车级降压转换器数据手册

TPS6213XA-Q1 器件是易于使用的同步降压 DC-DC 转换器，针对高功率密度应用进行了优化。典型值为 2.5 MHz 的高开关频率允许使用小型电感器，并通过使用 DCS-Control™ 拓扑提供快速瞬态响应以及高输出电压精度。

这些器件具有 3 至 17 V 的宽工作输入电压范围，非常适合由中间总线电源轨供电的系统。这些器件在 0.9V 至 6V 的输出电压下支持高达 3A 的连续输出电流（具有 100% 占空比模式）。输出电压启动斜坡由软启动引脚控制，该引脚允许作为独立电源或以跟踪配置运行。通过配置 enable 和 open-drain power-good 引脚，也可以实现电源排序。
*附件：tps6213013a-q1.pdf

在省电模式下，这些器件的 V 静态电流约为 17 μA 在 .如果负载较小，则自动无缝进入省电模式，可在整个负载范围内保持高效率。在关断模式下，器件关断，关断电流消耗小于 2 μA。这些器件采用 3 × 3 mm （RGT） 的 16 引脚 VQFN 封装。

特性

• DCS-Control™ 拓扑
• 适用于汽车应用
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级：–40°C 至 125°C 工作结温范围
  • 器件 HBM ESD 分类 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C4B
• 输入电压范围：3 至 17 V
• 0.9 至 6 V 的可调输出电压
• 引脚可选输出电压（标称值，+ 5%）
• 可编程软启动和跟踪
• 无缝省电模式转换
• 静态电流为 17 μA（典型值）
• 可选工作频率
• 电源良好输出
• 100% 占空比模式
• 短路保护
• 过热保护
• 与 TPS62150A-Q1 引脚对引脚兼容
• 采用 3mm × 3mm VQFN-16 封装

参数

方框图

1. 概述

TPS6213013A-Q1是一款高性能的同步降压（Buck）DC-DC转换器，适用于汽车应用及其他需要高功率密度的场合。该转换器基于DCS-Control™拓扑结构，具有宽输入电压范围（3V至17V）和可编程输出电压（0.9V至6V），最大输出电流可达3A。

2. 主要特性

• ‌DCS-Control™拓扑‌：结合滞环、电压模式和电流模式控制的优点，实现快速稳定的操作。
• ‌宽输入电压范围‌：支持3V至17V的输入电压，适合多电池系统。
• ‌可编程输出电压‌：通过外部电阻分压器设置，输出电压可调范围为0.9V至6V。
• ‌高开关频率‌：典型值为2.5MHz，支持使用小型电感器。
• ‌高效率‌：采用无缝电源节省模式，在整个负载范围内保持高效率。
• ‌多种保护功能‌：包括过温保护、短路保护、过流保护等。
• ‌AEC-Q100认证‌：适合汽车应用，满足功能安全设计要求。

3. 功能描述

3.1 脉冲宽度调制（PWM）操作

在中等和重载条件下，TPS6213013A-Q1以PWM模式工作，保持恒定的开关频率（典型值为2.5MHz或可选的1.25MHz）。

3.2 电源节省模式

在轻载条件下，自动进入电源节省模式，降低开关频率以维持高效率。

3.3 100%占空比模式

当输入电压接近输出电压时，转换器进入100%占空比模式，允许转换较小的输入输出电压差。

3.4 软启动/跟踪功能

内部软启动电路控制输出电压的启动斜率，避免启动时的浪涌电流。SS/TR引脚可用于跟踪主电压，实现电源排序。

3.5 电源良好（PG）输出

PG引脚指示输出电压是否达到稳定状态，可用于多轨电源排序。

4. 应用设计

• ‌输出电压编程‌：通过选择适当的电阻分压器比例来设置所需的输出电压。
• ‌外部组件选择‌：根据应用需求选择合适的电感器、输出电容和输入电容。
• ‌布局考虑‌：遵循推荐的布局指南，以最小化噪声和提高热性能。

5. 封装与订购信息

TPS6213013A-Q1提供3mm x 3mm的VQFN-16封装选项，具有不同的RoHS状态和订购状态。用户应根据具体需求选择合适的封装和订购选项。

6. 文档与支持

TI提供了详细的数据手册、应用笔记、设计工具和社区资源，帮助用户进行电路设计和优化。用户可以通过TI的WEBENCH® Power Designer工具快速生成定制设计，并通过TI的E2E™在线社区获取技术支持和与其他工程师交流经验。