TPS65280 5.5V 至 18V 输入、固定 5V 输出、4A 同步降压转换器，带双负载开关数据手册

该TPS65280集成了用于 USB 配电的双 N 沟道 MOSFET 电源开关 需要在单个封装中集成双电源开关的系统。它还集成了一个降压转换器 它调节从 5.5 V 至 18 V 电源总线的精确 5 V 输出电压以供电 用于电源开关。该器件旨在为 数字电视、机顶盒、VOIP 电话和平板电脑应用，其中精确电流限制 是必需的，或者遇到较重的电容负载或短路。
*附件：tps65280.pdf

当输出电流负载超过电流限制阈值时，双通道 85mΩ 独立配电开关将输出电流限制为 1.2 A（制造微调 0.8 A、1.6 A 和 2 A 可用选项）。TPS65280 器件通过使用 当输出负载超过电流限制阈值时，恒流模式。经过 delitching 时间， TPS65280通过在过流或反向电压情况下闭锁电源开关来提供断路器功能。两个背靠背功率 MOSFET 可防止在关断时电流从输出注入到输入。当输出电压被驱动到高于输入端时，内部反向电压比较器会禁用电源开关，以保护开关输入侧的电路正常工作。nFAULT1/2 输出在过流和反向电压情况下断言为低电平。

降压 DC/DC 转换器集成了功率 MOSFET，以优化电源效率和 减少了固定 5 V 输出电压的外部元件数量。5.5V 至 18V 宽输入电源 降压范围包括大多数采用 9 V、12 V 或 15 V 电源供电的中间总线电压 总线。恒频峰值电流模式控制简化了补偿和快速瞬态 响应。配备使能和软启动引脚，DC/DC 可以精确排序和斜坡 up 以与系统中的其他 rails 对齐。逐周期过流保护和 在打嗝模式下工作会限制 MOSFET 在降压输出短路或过载时的功率耗散 加载故障条件。转换器的开关频率可在 300 kHz 范围内编程 设置为 1.4 MHz，ROSC 引脚上有一个外部电阻器。当 ROSC 引脚连接到 V7V 引脚时， 可以选择浮动或接地，以降低外部 元件。内部振荡器可以与频率上自由运行的外部时钟同步。

当持续的严重过载或短路增加 Buck 中的功率耗散时 转换器或电源开关，内部热保护电路关闭 Buck 稳压器和电源开关，以防止损坏。从热关断中恢复是自动的一次 设备已充分冷却。

TPS65280 采用 24 引脚热增强型 QFN （RGE） 4mm × 4mm 薄封装 包。

特性

• 工作输入电压范围：2.5 V 至 6 V
• 具有 80mΩ 导通电阻的集成背靠背功率 MOSFET
• 最大负载电流高达 1A
• 电流限制典型值为 1.2 A（0.8 A、1.6 A 或 2 A 可提供
  制造微调选项）
• 闭锁过流保护版本
• 反向输入-输出电压保护
• 内置软启动
• 电源开关输出引脚
  上的 4kV HBM 和 200V MSD 保护 符合 IEC 61000-4-2 标准的 15kV ESD 保护，具有 10μF 外部电容
• 过温保护
• 24 引脚 QFN （RGE） 4mm × 4mm 封装

集成降压 DC/DC 转换器

• 宽输入电压范围：5.5 V 至 18 V
• 最大连续 4A 输出负载电流
• 固定输出电压：5 V ±1%
• 可调 300kHz 至 1.4MHz 开关频率
• 外部时钟同步
• 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

参数

1. 产品概述

TPS65280是一款集成了双路电源分配开关和单片同步降压调节器的电源管理IC（PMIC），专为USB电源分配系统而设计。它支持5.5V至18V的宽输入电压范围，提供固定的5V输出电压和高达4A的最大输出电流。

2. 主要特性

• ‌集成双路电源分配开关‌：采用N沟道MOSFET，具有80mΩ的导通电阻，支持过流保护和反向电压保护。
• ‌单片同步降压调节器‌：固定5V输出，效率高达95%，支持300kHz至1.4MHz的可调开关频率。
• ‌高效率‌：集成的功率MOSFET和优化的控制电路，确保高效能转换。
• ‌多重保护功能‌：包括过流保护、热关断、反向电压保护、过压保护等。
• ‌小尺寸封装‌：采用24引脚的QFN（RGE）封装，尺寸为4mm x 4mm。

3. 功能描述

• ‌电源分配开关‌：
  • 支持过流保护，当输出电流超过设定阈值时，自动限制电流并在一段时间后关断电源。
  • 反向电压保护功能，防止电流从输出端反向流入输入端。
  • nFAULT输出指示过流或反向电压故障。
• ‌同步降压调节器‌：
  • 固定5V输出，输出电流可达4A。
  • 可调开关频率，支持外部时钟同步。
  • 软启动功能，避免启动时的浪涌电流。
  • 循环电流限制和打嗝式过流保护，提高系统可靠性。

4. 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

5. 电气特性

• ‌输入电压范围‌：5.5V至18V
• ‌输出电压‌：固定5V，精度±1%
• ‌最大输出电流‌：4A
• ‌开关频率‌：300kHz至1.4MHz可调
• ‌效率‌：高达95%

6. 设计指南

• ‌电感选择‌：根据所需的输出电流和纹波要求，选择合适的电感值。
• ‌输出电容选择‌：推荐使用低ESR的陶瓷电容，以减小输出电压纹波。
• ‌布局建议‌：保持电源和地路径的短而宽，以减小寄生电感和电阻。将输入和输出电容靠近TPS65280放置，以减小噪声和损耗。
• ‌热设计‌：利用QFN封装的热焊盘进行散热设计，确保器件在满负荷运行时不会超过最大结温。

7. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：QFN（RGE），24引脚
• ‌尺寸‌：4mm x 4mm

TPS65280以其集成度高、功能丰富、高效能和小尺寸封装，成为USB电源分配系统的理想解决方案。