TPS62151 采用 3x3 QFN 封装的 3–17V 1A 降压转换器数据手册

TPS6215x 系列是一款易于使用的同步降压直流/直流转换器，针对高功率密度应用进行了优化。典型值为 2.5 MHz 的高开关频率允许使用小型电感器，并通过使用 DCS 控制拓扑提供快速瞬态响应和高输出电压精度。

这些器件具有 3V 至 17V 的宽工作输入电压范围，非常适合由锂离子或其他电池以及 12V 中间电源轨供电的系统。这些器件在 0.9V 至 6V 的输出电压范围内（在 100% 占空比模式下）支持高达 1A 的连续输出电流。软启动引脚控制输出电压启动斜坡，允许作为独立电源或以跟踪配置运行。通过配置使能 （EN） 和开漏电源就绪 （PG） 引脚，也可以实现电源排序。
*附件：tps62151.pdf

在省电模式下，这些器件从 VIN 汲取约 17 μA 的静态电流。如果负载较小，则自动无缝进入省电模式，可在整个负载范围内保持高效率。在关断模式下，器件关断，电流消耗小于 2 μA。

该器件提供可调和固定输出电压版本，采用 3 × 3 mm （RGT） 的 16 引脚 VQFN 封装。

特性

• DCS-Control™ 拓扑
• 输入电压范围：3 V 至 17 V
• 高达 1A 的输出电流
• 0.9 V 至 6 V 的可调输出电压
• 引脚可选输出电压（标称值，+5%）
• 可编程软启动和跟踪
• 无缝省电模式转换
• 静态电流为 17 μA（典型值）
• 可选工作频率
• 电源正常输出
• 100% 占空比模式
• 短路保护
• 过热保护
• 与 TPS62130 和 TPS62140 引脚对引脚兼容
• 采用 3mm × 3mm VQFN-16 封装
• 使用 TPS82150 模块加快设计速度

参数

方框图

一、产品概述

TPS62151是一款高效能、易于使用的同步降压DC-DC转换器，专为高功率密度应用设计。该转换器提供宽输入电压范围（3V至17V）和高达1A的输出电流，支持固定输出电压1.8V，适用于多种便携式电子设备和其他需要高效电源管理的应用。

二、关键特性

• ‌宽输入电压范围‌：3V至17V，支持多种电源输入。
• ‌高输出电流‌：最大支持1A输出电流。
• ‌固定输出电压‌：标称输出电压为1.8V，精度高。
• ‌高效能‌：采用同步整流技术，提高能量转换效率。
• ‌快速瞬态响应‌：利用DCS-Control™拓扑结构，实现快速、稳定的负载瞬态响应。
• ‌低静态电流‌：在轻载或待机模式下，静态电流低至17μA，有助于延长电池寿命。
• ‌多种保护功能‌：包括短路保护、过温保护和过流保护，确保电路安全可靠。
• ‌小封装‌：采用3mm×3mm的VQFN-16封装，节省PCB空间。

三、引脚功能

• ‌SW‌：开关节点，连接内部MOSFET开关。
• ‌PG‌：开漏输出功率良好信号，用于指示输出电压就绪。
• ‌FB‌：反馈电压引脚（内部下拉，固定输出版本可悬空）。
• ‌SS/TR‌：软启动/跟踪引脚，控制输出电压启动斜坡。
• ‌DEF‌：输出电压引脚选择（固定输出版本不适用）。
• ‌FSW‌：开关频率选择引脚。
• ‌AVIN‌、‌PVIN‌：控制电路和功率级供电引脚。
• ‌EN‌：使能引脚，高电平有效。
• ‌VOS‌：输出电压感应引脚。
• ‌AGND‌、‌PGND‌：模拟地和功率地引脚。

四、工作模式

• ‌PWM模式‌：在重载条件下工作，通过调节占空比来控制输出电压。
• ‌节电模式‌：轻载时自动进入，降低开关频率以减小损耗，提高效率。
• ‌100%占空比模式‌：当输入电压接近输出电压时，确保输出电压稳定。
• ‌软启动模式‌：启动时输出电压缓慢上升，避免浪涌电流对电路造成冲击。

五、设计指南

• ‌输出电压设置‌：固定输出版本无需设置，可调版本需通过电阻分压器调节FB引脚电压。
• ‌外部组件选择‌：根据应用需求选择合适的电感、输出电容和输入电容，确保电路稳定性和效率。
• ‌布局考虑‌：遵循数据手册中的布局指南，优化PCB布局以减小噪声和干扰。
• ‌热设计‌：考虑器件的热耗散，确保足够的散热措施，避免过热影响性能。

六、应用领域

• POL供电（来自单个或多个锂离子电池）
• 固态硬盘
• 嵌入式系统
• LDO替换
• 移动PC、平板电脑、调制解调器、相机等便携式电子设备
• 服务器、微服务器
• 数据终端、销售点（ePOS）系统等需要高效电源管理的应用