TPS65265 4.5V 至 17V 输入电压、5A/3A/2A 输出电流三倍降压转换器数据手册

该TPS65265集成了具有 4.5V 至 17V 宽输入电压范围的三通道同步降压转换器，包括大多数由 5V、9V、12V 或 15V 电源总线或电池供电的中间总线电压。具有恒频峰值电流模式的转换器旨在简化其应用，同时为设计人员提供根据目标应用优化系统的选择。转换器的开关频率可通过外部电阻器或外部时钟在 250 kHz 至 2.3 MHz 范围内调节。Buck1、Buck2 和 Buck3 之间的 120° 异相作可最大限度地降低输入滤波器要求。
*附件：tps65265.pdf

TPS65265 在脉冲跳跃模式 （PSM） 下运行，将 MODE 引脚驱动至高电平或保持浮动，并在强制连续电流模式 （FCC） 下运行，将 MODE 引脚连接到 GND。PSM 模式通过降低轻负载时的开关损耗来提供高效率，而 FCC 模式则降低了噪声敏感性和射频干扰。

TPS65265 采用 32 引脚热增强型 QFN （RHB） 5 mm × 5 mm 薄型封装。

特性

• 工作输入电压范围 4.5 V 至 17 V
• 反馈参考电压 0.6 V ±1.33%
• 连续输出电流 5 A/3 A/2 A
• 可调时钟频率，从 250 kHz 到 2.3 MHz
• 外部同步振荡器
• Buck1、Buck2、Buck3 的相位相差 120°
• 每个降压转换器的专用使能引脚
• 每个降压转换器的固定 SS 时间 （2.4 ms）
• 自动上电、断电序列和降压之间的可调间隔时间（6 种组合）
• 支持脉冲跳跃模式 （PSM） 和强制连续电流模式 （FCCM）
• 输出电压电源正常指示器和可调延迟时间
• 热过载保护
• 32 引脚 QFN （RHB） 5mm × 5mm 封装

参数

方框图

产品概述

• 类型 ：4.5V 至 17V 输入，集成 5A/3A/2A 三通道同步降压转换器，采用 32 引脚 5mm×5mm VQFN（RHB）封装。
• 核心功能 ：支持 250kHz 至 2.3MHz 可调开关频率，120° 相位差运行以降低输入纹波，集成脉冲跳跃模式（PSM）和强制连续电流模式（FCCM），具备自动电源排序和可编程延迟功能。

主要特性

1. 电气参数
   • 输入电压范围：4.5V~17V，反馈参考电压 0.6V±1.33%。
   • 输出电流：Buck1（5A）、Buck2（3A）、Buck3（2A），开关频率可调，支持外部时钟同步。
   • 静态电流：关机模式 11.5μA（典型），工作模式下无开关时 680μA。
2. 工作模式
   • PSM 模式 ：轻载时降低开关损耗，提升效率。
   • FCCM 模式 ：重载时维持恒定频率，减少噪声干扰。
3. 保护功能
   • 逐周期过流限制（Buck1:8.0A 典型）、打嗝模式过流保护（256 周期等待，8192 周期重启）。
   • 热关断（160°C 阈值，20°C 迟滞）、输出欠压 / 过压保护（UVP/OVP）。
4. 电源管理
   • 每通道独立使能，2.4ms 固定软启动时间，支持自动电源排序（6 种组合）和 PGOOD 延迟输出。

应用领域

• 数字电视（DTV）、机顶盒（STB）、家庭网关及接入点网络。
• 监控设备、POS 机等需要多通道高效电源转换的场景。

详细功能描述

1. 相位差控制
   • 三通道 120° 相位差运行，减少输入电流纹波，降低输入电容需求和 EMI 干扰。
2. 启动与排序
   • 内置 2.4ms 软启动，支持预偏置输出启动；通过 MODE 和 EN 引脚组合实现自动电源排序，间隔时间可通过 SEQ_DLY 引脚电容编程。
3. 频率调节
   • 开关频率通过 ROSC 引脚电阻可调（250kHz~2.3MHz），支持外部时钟同步，同步信号需满足 20%~80% 占空比。
4. PGOOD 功能
   • 开漏输出，监控所有通道输出电压，当电压超出 92.5%~107.5% 范围时拉低，延迟时间可通过 PG_DLY 引脚电容设置。

规格参数

1. 绝对最大额定值
   • 输入电压：PVIN1/PVIN2/PVIN3≤20V，LX 引脚瞬态电压 - 1.0V~21V（<10ns）。
   • 结温：-40°C150°C，存储温度：-55°C150°C，ESD 评级：HBM±2000V，CDM±1000V。
2. 热特性
   • 结到环境热阻（RθJA）：32°C/W，结到板热阻（RθJB）：6.4°C/W。
3. 效率
   • 输入 12V，Buck1 输出 1.2V/5A 时效率约 85%，Buck3 输出 1.8V/2A 时效率约 88%。

应用设计与实现

1. 关键元件选型
   • 输出电感 ：根据**(L=frac{(V_{IN max}-V_{OUT})V_{OUT}}{I_{O}×LIR×V_{IN max}×f_{SW}})**计算，推荐 Buck1 用 2.2μH，饱和电流≥8A。
   • 输出电容 ：每通道 20μF~68μF 低 ESR 陶瓷电容，满足纹波和瞬态响应（如 Buck1 用 22μF×2，ESR≤5mΩ）。
   • 输入电容 ：每通道 10μF X5R/X7R 陶瓷电容，靠近 PVIN 引脚。
2. 布局指南
   • 输入 / 输出电容靠近器件，LX 引脚走线短而宽，热焊盘通过过孔连接地平面；反馈网络（FB/COMP）远离高噪声路径，采用 Kelvin 接地。

封装与订购信息

• 封装 ：32 引脚 VQFN（RHB），支持卷带（T&R）和管装（Tube）包装。
• 订购部件号示例 ：
  • TPS65265RHBR（3000 颗 / 卷，-40°C~85°C 工作）。
  • TPS65265RHBT（250 颗 / 管，同规格）。