TPS54561-Q1 具有软启动和节能模式™的汽车级 4.5V 至 60V 输入 5A 降压 DC-DC 转换器数据手册

TPS54561-Q1 器件是一款具有集成高侧的 60V、5A 降压稳压器 MOSFET 的该器件可承受高达 65 V 的负载突降脉冲/ISO7637。电流模式控制提供 简单的外部补偿和灵活的组件选择。低纹波脉冲跳跃模式和 152μA 电源电流可在轻负载下实现高效率。将使能引脚拉低可降低 关断电源电流为 2 μA。

欠压锁定具有内部 4.3V 设置。使用外部电阻分压器 在 EN 引脚上可以提高设置。软启动引脚控制输出电压启动 ramp 中，还可以配置排序或跟踪。漏极开路电源良好信号表示 输出在其标称电压的 93% 至 106% 范围内。
*附件：tps54561-q1.pdf

宽广的可调开关频率范围可实现效率或 外部组件大小。逐周期电流限制、频率折返和热关断 在过载情况下保护设备。

TPS54561-Q1 采用 10 引脚、4 mm × 4 mm WSON 封装。

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • 器件 HBM ESD 分类 H1C
  • 器件 CDM ESD 分类 C5
• 轻负载时效率高，具有脉冲跳跃 Eco 模式™控制
• 87mΩ 高侧 MOSFET
• 152μA 工作静态电流和 2μA 关断电流
• 100kHz 至 2.5MHz 开关频率
• 与 External Clock 同步
• 轻负载时具有低压差作，具有集成的 BOOT Recharge FET
• 可调 UVLO 电压和滞后
• 用于欠压和过压的电源正常输出监视器
• 可调软启动和排序
• 0.8V 1% 内部电压基准
• 10 引脚 WSON，带导热垫封装
• –40°C 至 150°C TJ工作范围

参数

方框图

1. 产品概述

TPS54561-Q1 是一款高性能的同步降压（Buck）转换器，专为汽车和工业应用设计。该器件提供5A的连续输出电流，输入电压范围宽达4.5V至60V，适用于12V和24V的汽车电源系统以及广泛的工业应用。

2. 主要特性

• ‌高输入电压范围‌：支持4.5V至60V的输入电压，适合多种电源环境。
• ‌高输出电流‌：最大连续输出电流为5A，满足高功率需求。
• ‌高效率‌：采用Eco-mode™控制，在轻载条件下通过脉冲跳跃模式提高效率。
• ‌宽开关频率范围‌：支持100kHz至2.5MHz的开关频率，可优化效率和外部组件尺寸。
• ‌多种保护功能‌：包括过流保护、过压保护、欠压锁定（UVLO）、热关断和软启动等。

3. 应用领域

• 车辆配件：如GPS、娱乐系统等。
• USB专用充电端口和电池充电器。
• 12V和24V汽车电源系统。

4. 电气特性

• ‌高效率‌：在轻载条件下通过Eco-mode™控制实现高效率。
• ‌低静态电流‌：操作静态电流为152µA，关机电流为2µA。
• ‌高精度内部电压参考‌：0.8V，精度为1%。
• ‌软启动和跟踪‌：通过SS/TR引脚实现可调软启动和电源排序。

5. 功能描述

• ‌Eco-mode™控制‌：在轻载条件下通过脉冲跳跃模式减少开关损失，提高效率。
• ‌高精度电流限制‌：实现逐周期电流限制，保护电源和负载。
• ‌软启动和跟踪‌：允许用户通过外部电容设置输出电压的启动斜坡，并支持电源排序功能。
• ‌ 过压保护（OVP） ‌：在输出电压过高时自动关闭高侧MOSFET，防止损坏。
• ‌热关断‌：当器件温度超过阈值时自动关闭，保护器件免受过热损坏。

6. 典型应用电路

• 提供详细的典型应用电路图，包括输出电压设置、电感选择、输出电容器选择等设计步骤。
• 设计考虑因素包括电感峰值电流、RMS电流、输出电压纹波和瞬态响应等。

7. 布局与布线建议

• 强调关键信号路径的布局和布线，包括输入电容器、输出电容器、电感器和反馈路径等。
• 建议使用低ESR的陶瓷电容器作为输入和输出电容器，以减小电压纹波和提高稳定性。

8. 文档与支持

• 提供详细的数据手册和应用指南。
• 支持通过TI官网获取WEBENCH® Power Designer等设计工具，帮助用户快速完成设计。
• 提供技术支持和社区资源，帮助用户解决设计中的问题。

9. 封装与尺寸

• 采用10引脚的WSON封装，尺寸为4mm x 4mm，带有裸露的热垫以增强散热性能。

10. 注意事项

• 在设计和应用过程中，需严格遵守静电放电（ESD）防护措施。
• 在选择外部组件时，需考虑组件的电气特性和热特性，以确保系统的稳定性和可靠性。
• 在进行PCB布局和布线时，需遵循最佳实践，以减小电磁干扰并提高系统性能。