TPS53313 具有优化轻负载效率的 4.5V 至 16V、6A 同步降压转换器数据手册

TPS53313 提供集成两个 N 沟道 MOSFET 的 5V 或 12V 同步降压转换器。由于低 R DS（开） 和 TI 专有的 SmoothPWM 跳跃作模式，它可以优化轻负载条件下的效率，而不会影响输出电压纹波。

TPS53313具有可编程（从 250 kHz 到 1.5 MHz）开关频率，可选择跳跃模式或强制 CCM 模式作。该器件提供预偏置启动、软停止、集成自举开关、电源良好功能和 EN/输入 UVLO 保护。它支持 4.5 V 至 16 V 的输入电压，无需额外的偏置电压。输出电压可在 0.6 V 至 0.7 × V 范围内调节 在 .
*附件：tps53313.pdf

TPS53313 采用 4 mm × 4 mm、24 引脚 VQFN 封装（符合 Green RoHs 标准且无铅），工作温度范围为 –40°C 至 85°C。

特性

• 4.5V 至 16V 转换电压范围
• 可调输出电压范围为 0.6 V 至 0.7 × V在
• 连续 6A 输出电流
• 支持所有 MLCC 输出电容器
• 可选 SKIP 模式或强制 CCM
• 可选软启动时间（1 ms、3 ms 或 6 ms）
• 可选的 4-5A、6A 或 9A 峰值电流限制
• 优化轻负载和重负载下的效率
• 电压模式控制
• 250 kHz 至 1.5 MHz 的可编程开关频率
• 与 External Clock 同步
• R DS（开） 用于过零检测和过流保护的传感
• 禁用期间的软停止输出放电
• 带打嗝的过流、过压和欠压保护
• 过热保护
• 漏极开路，电源良好指示
• 内部自举开关
• 4 mm × 4 mm、24 引脚 VQFN 封装

参数

方框图

一、产品概述

TPS53313是一款高效率的降压型开关稳压器，集成了两个N沟道MOSFET，适用于4.5V至16V的宽输入电压范围，并提供可调节的输出电压，范围为0.6V至0.7倍输入电压。该器件支持高达6A的连续输出电流，并适用于所有MLCC输出电容器。

二、关键特性

• ‌宽输入电压范围‌：4.5V至16V。
• ‌可调输出电压‌：0.6V至0.7×VIN。
• ‌高输出电流‌：连续6A输出电流。
• ‌效率优化‌：采用TI专有的SmoothPWM™跳频模式和可选的跳频模式，在轻载和重载条件下均能实现高效率。
• ‌多保护功能‌：包括过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护和软停止输出放电功能。
• ‌灵活的配置选项‌：可选的软启动时间、峰值电流限制和同步外部时钟功能。

三、引脚功能

• ‌VIN‌：门驱动电源和功率转换电压输入。
• ‌SW‌：输出电感连接到集成功率器件的节点。
• ‌VBST‌：高侧MOSFET的供电输入（自举端子）。
• ‌EN‌：使能引脚，控制器件的开关。
• ‌PG‌：电源良好输出标志，开漏输出。
• ‌FB‌：电压反馈引脚，用于过压、欠压和电源良好判定。
• ‌MODE/SS‌：模式配置引脚，设置不同的工作模式和软启动时间。
• ‌COMP‌：误差放大器补偿端子。
• ‌RT/SYNC‌：同步至外部时钟，通过连接电阻到地来编程开关频率。

四、工作模式

• ‌ 强制连续导通模式（FCCM） ‌：在整个负载范围内保持恒定的开关频率。
• ‌跳频模式‌：在轻载条件下自动降低开关频率，以减少功率损耗并提高效率。
• ‌软启动‌：提供可选的软启动时间（1ms、3ms或6ms），以减少启动时的浪涌电流。
• ‌电源良好指示‌：监测输出电压，并在输出电压超出正常范围时通过PG引脚指示。

五、应用与实现

• ‌典型应用‌：包括5V和12V降压轨的POL应用。
• ‌设计步骤‌：包括输出电感选择、输出电容选择、输入电容选择、输出电压设置电阻选择和补偿设计。
• ‌布局指南‌：为了优化性能，建议将电源地和模拟地平面分开，并使用多个过孔将热焊盘连接到电源地。

六、保护特性

• ‌过流保护‌：监测高侧和低侧MOSFET的电流，并在超过限制时关闭器件。
• ‌过压和欠压保护‌：监测反馈电压，并在超出正常范围时关闭器件。
• ‌过热保护‌：监测结温，并在超过阈值时关闭器件。

七、封装与订购信息

TPS53313采用4mm×4mm的24引脚VQFN封装，具体封装尺寸和订购信息请参考数据手册中的封装选项附录。