TPS65281-1 3A、4.5V 至 18V、精密可调电流限制配电开关数据手册

TPS65281/TPS65281-1 包含一个 N 通道背对背功率 MOSFET 开关和一个 单片降压转换器。该器件旨在提供整体配电解决方案 适用于数字电视、机顶盒、平板电脑和 VOIP 电话等应用，其中精密电流 需要限制或遇到重电容负载或短路。

100mΩ 独立配电开关将输出电流限制为 通过使用外部电阻器，可编程电流限制阈值介于典型值 75 mA 和 2.7 A 之间。 在更高的电流限制设置下，可以实现 ±6% 的电流限制精度。 TPS65281通过在 过流或反向电压情况。TPS65281-1 将输出电流限制在安全水平 当输出负载超过电流限制阈值时，使用恒流模式。内部 当输出电压被驱动得高于 输入端保护开关输入侧的设备正常运行。nFAULT 在过流和反向电压条件下，输出断言为低电平。背靠背功率 MOSFET 结构可防止在关断期间从输出端口的有源负载进行反向电流注入 的电源开关。
*附件：tps65281-1.pdf

降压 DC/DC 转换器集成了功率 MOSFET，以优化电源效率和 减少了外部元件数量。4.5V 至 18V 的宽输入电源范围（降压）涵盖了大多数 中间总线电压由 5 V、9 V、12 V 或 15 V 电源总线供电。恒定频率峰值 电流模式控制简化了补偿，并提供了快速瞬态响应。雄鹿罐 精确排序并增加，以便与系统中的其他 rails 对齐 soft-start 引脚。SS 引脚悬空时，内置的 1ms 软启动时间可防止浪涌电流。 逐周期过流保护和打嗝作限制了 MOSFET 的功率耗散 电路或过载故障情况。转换器的开关频率可以是 编程范围为 300 kHz 至 1.4 MHz，ROSC 引脚上有一个外部电阻器。带 ROSC 引脚连接 到 V7V 引脚、悬空或接地，可以选择默认的固定开关频率来降低 一个外部电阻器。

TPS65281/TPS65281-1 采用 16 引脚热增强型 QFN （RGV） 4mm × 封装 4 mm 薄型封装。

特性

• 集成配电开关
  • 工作输入电压范围：2.5 V 至 6.5 V
  • 可调电流限制：
    75 mA - 2.7 A（典型值）
  • 1.7 A 时限流精度为 ±6%（典型值）
  • 过流闭锁保护 （TPS65281） 和过流
    自动恢复 （TPS65281-1）
  • 反向输入-输出电压保护
  • 内置软启动
  • 具有 100mΩ 导通电阻的集成背靠背
    功率 MOSFET
  • 过温保护
• 集成 BUCK 转换器
  • 宽输入电压范围：4.5 V 至 18 V
  • 最大连续 3A 输出电流
  • 反馈参考电压：0.8 V ±1 %
  • 可调 300kHz 至 1.4MHz 开关频率
  • 可调软启动和跟踪，内置
    1ms 内部软启动时间
  • 逐周期电流限制
  • 输出过压保护
  • 16 引脚 QFN （RGV） 4mm × 4mm 封装

参数

1. 产品概述

TPS65281-1是一款集成了功率分配开关和同步降压DC/DC转换器的电源管理IC（PMIC），适用于USB端口、数字电视、机顶盒、平板电脑和VoIP电话等应用。该器件能够在遇到短路或重载情况下提供精确的电流限制保护功能。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：4.5V至18V
• ‌最大连续输出电流‌：3A
• ‌可调电流限制‌：75mA至2.7A
• ‌可调开关频率‌：300kHz至1.4MHz
• ‌过流自动恢复功能‌：在过流情况下自动限制输出电流至安全水平
• ‌软启动功能‌：内置1ms软启动时间，可选外部软启动
• ‌反向输入输出电压保护‌：防止输入电压反向损坏设备
• ‌热保护‌：过热时自动关断输出

3. 应用领域

• USB端口和集线器
• 数字电视
• 机顶盒
• VoIP电话
• 平板电脑

4. 功能描述

• ‌功率分配开关‌：使用N沟道背对背功率MOSFET，限制输出电流至可编程电流限制阈值。
• ‌同步降压转换器‌：集成高效功率MOSFET，提供优化的电源效率和减少的外部组件数量。
• ‌过流保护‌：在过流情况下，TPS65281-1将输出电流限制在安全水平，并持续监测直至过载条件消除。
• ‌反向电压保护‌：当输出电压超过输入电压时，自动关断功率开关，防止反向电流损坏设备。
• ‌nFAULT输出‌：在过流或反向电压条件下，nFAULT引脚输出低电平信号。

5. 电气特性

• ‌工作结温范围‌：-40°C至125°C
• ‌VCC输出‌：内部LDO输出6.3V（典型值），为内部栅极驱动器和控制电路供电。
• ‌热关断温度‌：降压转换器160°C，功率开关145°C
• ‌软启动时间‌：内置1ms，可选外部软启动电容调整

6. 设计指南

• ‌电流限制设置‌：通过外部电阻设置功率开关的电流限制阈值。
• ‌开关频率选择‌：通过ROSC引脚连接外部电阻或固定电平选择开关频率。
• ‌输出电容选择‌：根据负载瞬态响应和输出电压纹波要求选择合适的输出电容。
• ‌布局建议‌：详细指导PCB布局，包括输入电容、旁路电容的放置和反馈迹线的路由。

7. 应用电路

• ‌典型应用电路‌：提供12V和5V电源总线的应用电路示例。
• ‌设计步骤‌：包括反馈电阻选择、电感选择、输出电容选择、软启动设置等详细步骤。

8. 参考设计与工具

• ‌WEBENCH® Power Designer‌：支持TPS65281-1的定制设计，提供快速设计和优化功能。
• ‌相关应用笔记‌：提供输出纹波控制、热设计、布局指导等详细应用指南。

9. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：16引脚QFN（RGV）4mm x 4mm薄型封装
• ‌尺寸‌：详细封装尺寸和引脚布局在数据表中提供。