TPS53915 具有 PMBus 的 1.5V 至 18V、12A 同步 SWIFT™ 降压转换器数据手册

TPS53915 是一款小型同步降压转换器，具有自适应导通时间 D-CAP3 控制模式。该器件易于使用，外部元件数量少，适合空间占用 电力系统。

该器件具有高性能集成 MOSFET、精确的 0.5% 0.6V 基准电压源、 以及一个集成的升压开关。具有竞争力的特点包括：极低的外部元件数量、 快速负载瞬态响应、自动跳跃模式作、内部软启动控制和 NO 要求赔偿。该器件还具有可编程性和故障报告功能，通过 PMBus™ 简化电源设计。

强制连续导通模式有助于满足严格的电压调节精度 对性能 DSP 和 FPGA 的要求。TPS53915 采用 28 引脚 QFN 封装和 规定的环境温度范围为 –40°C 至 85°C。
*附件：tps53915.pdf

特性

• 集成的 13.8 和 5.9 mΩ MOSFET 支持
  12 A 连续输出电流
• 可通过 PMBus™ 进行调整
  • 电压裕量和调整
  • 软启动时间
  • 开机延迟
  • VDD UVLO 电平
  • 故障报告
  • 开关频率
  • 支持所有陶瓷输出电容器
  • 参考电压 600 mV ±0.5% 容差
  • 输出电压范围：0.6 V 至 5.5 V
  • 具有快速负载阶跃
    响应的 D-CAP3™ 控制模式
  • 自动跳过 Eco 模式™可实现高轻
    负载效率
  • FCCM 满足严格的输出纹波和电压
    要求
  • 8 种可选频率设置，范围为
    200 kHz 至 1 MHz
  • 3.5 mm × 4.5 mm、28 引脚 QFN 封装

参数

方框图

一、产品概述

TPS53915是一款由德州仪器（Texas Instruments）生产的同步降压（Buck）DC/DC转换器，适用于1.5V至18V（偏置电压4.5V至25V）的输入电压范围，提供高达12A的连续输出电流。该产品集成了13.8mΩ和5.9mΩ的MOSFETs，支持通过PMBus™进行通信和配置，适用于服务器、云计算、宽带网络、光学通信等需要高效、可编程电源的应用场景。

二、主要特性

• ‌高效率‌：采用同步整流技术，提供高达96%的转换效率。
• ‌高输出电流‌：支持高达12A的连续输出电流，满足高功率需求。
• ‌宽输入电压范围‌：支持1.5V至18V的输入电压范围（偏置电压4.5V至25V），适应多种电源环境。
• ‌可编程性‌：通过PMBus™接口实现输出电压调整、故障报告、软启动时间、电源开启延迟等功能。
• ‌快速瞬态响应‌：采用自适应导通时间D-CAP3™控制模式，实现快速负载瞬态响应。
• ‌紧凑封装‌：提供3.5mm × 4.5mm的28引脚QFN封装，节省板级空间。
• ‌保护功能‌：内置过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护等，提高系统可靠性。

三、引脚功能

TPS53915的引脚功能包括：

• ‌VIN‌：转换功率输入引脚。
• ‌VDD‌：控制器电源输入引脚。
• ‌VREG‌：5V LDO输出，为内部电路和栅极驱动器供电。
• ‌SW‌：输出开关引脚，连接外部电感。
• ‌FB‌：输出电压反馈引脚，连接分压电阻。
• ‌PGOOD‌：功率正常输出引脚，指示输出电压是否在目标范围内。
• ‌ALERT‌：警报输出引脚，用于指示故障状态。
• ‌TRIP‌：过流检测阈值设置引脚。
• ‌VBST‌：高侧栅极驱动器供电引脚（自举引脚）。
• ‌MODE‌：模式选择引脚，设置强制连续导通模式（FCCM）或跳频模式（Skip Mode）。
• ‌I²C接口‌：包括SCL（时钟引脚）和SDA（数据引脚），用于PMBus™通信。

四、工作模式

• ‌FCCM模式‌：强制连续导通模式，适用于需要严格控制开关频率的应用场景。
• ‌Skip Mode‌：跳频模式，在轻载时自动降低开关频率，提高效率。
• ‌自适应导通时间控制‌：根据负载和输入电压变化自动调整导通时间，保持稳定的输出电压。
• ‌保护模式‌：包括过流保护、过压保护、欠压保护和过热保护，确保在异常情况下保护电路和设备。

五、应用设计

数据手册提供了详细的应用设计指南，包括如何选择电感、输出电容、输入电容、如何进行环路补偿设计以及PMBus™接口配置等。此外，还介绍了典型应用电路和PCB布局指南，帮助设计师快速实现电路原型并优化系统性能。

六、封装与订购信息

TPS53915提供28引脚QFN封装选项，具体封装信息和订购代码请参考数据手册的封装选项附录部分。