TPS62141 采用 3x3 QFN 封装的 3–17V 2A 降压转换器数据手册

TPS6214x 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-Control 拓扑提供快速瞬态响应。

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供电的系统，以及由 12V 中间电源轨供电的系统。它在 0.9 V 至 6 V 的输出电压下支持高达 2 A 的连续输出电流（具有 100% 占空比模式）。输出电压启动斜坡由软启动引脚控制，该引脚允许作为独立电源或以跟踪配置运行。通过配置使能 （EN） 和漏极开路电源正常 （PG） 引脚，也可以实现电源排序。
*附件：tps62141.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，器件关闭，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 mm × 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 2A 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 TPS62150 引脚对引脚兼容
• 采用 3mm × 3mm VQFN-16 封装

参数

一、产品概述

1.1 产品特性

• ‌DCS-Control™ 拓扑结构‌
• ‌输入电压范围‌：3 V 至 17 V
• ‌输出电流‌：高达 2 A
• ‌输出电压可调‌：0.9 V 至 6 V，支持引脚选择固定输出电压（标称值 +5%）
• ‌可编程软启动和跟踪‌
• ‌无缝节电模式转换‌
• ‌静态电流‌：17 µA（典型值）
• ‌可选操作频率‌
• ‌电源正常输出‌
• ‌100% 占空比模式‌
• ‌短路保护‌
• ‌过温保护‌
• ‌与 TPS62130 和 TPS62150 引脚兼容‌
• ‌封装‌：3 mm × 3 mm VQFN-16 封装

1.2 应用领域

• 标准 12 V 电源轨
• 单个或多个锂离子电池供电的 POL 电源
• 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
• 服务器、微型服务器
• 数据终端、销售点（ePOS）

二、产品描述

2.1 技术特点

• ‌高开关频率‌：典型值为 2.5 MHz，支持使用小型电感器，并提供快速瞬态响应。
• ‌宽输入电压范围‌：适用于锂离子电池或其他电池以及 12 V 中间电源轨供电的系统。
• ‌输出电压启动斜坡控制‌：通过软启动引脚控制，可作为独立电源或在跟踪配置中运行。
• ‌电源排序‌：通过配置 Enable (EN) 和开漏电源正常 (PG) 引脚实现。
• ‌节电模式‌：在负载较小时自动进入，保持整个负载范围内的高效率。
• ‌关机模式‌：设备关闭，电流消耗小于 2 µA。

三、引脚配置与功能

3.1 引脚说明

• ‌SW‌：开关节点，连接到内部 MOSFET 开关。
• ‌PG‌：输出电源正常，开漏输出（需要上拉电阻）。
• ‌FB‌：可调版本的电压反馈，连接分压电阻到该引脚。
• ‌AGND‌：模拟地，必须直接连接到裸露的热垫和公共地平面。
• ‌FSW‌：开关频率选择（低≈2.5 MHz，高≈1.25 MHz）。
• ‌DEF‌：输出电压缩放（低=标称值，高=标称值+5%）。
• ‌SS/TR‌：软启动/跟踪，通过连接外部电容设置内部电压参考上升时间。
• ‌AVIN‌：控制电路的供电电压。
• ‌PVIN‌：功率级的供电电压。
• ‌EN‌：使能输入（高=启用，低=禁用）。
• ‌VOS‌：输出电压检测引脚和控制环路电路连接。
• ‌PGND‌：功率地，必须直接连接到裸露的热垫和公共地平面。

四、规格参数

4.1 绝对最大额定值

• ‌电源电压‌：3 V 至 17 V
• ‌结温‌：-40°C 至 150°C
• ‌存储温度‌：-65°C 至 150°C

4.2 电气特性

• ‌静态电流‌：17 µA（典型值）
• ‌关机电流‌：1.5 µA（典型值）
• ‌欠压锁定阈值‌：2.7 V
• ‌热关断温度‌：160°C

五、详细功能描述

5.1 使能/关机（EN）

• 当 EN 置高时，设备开始工作；置低时进入关机模式，消耗极低的电流。

5.2 软启动/跟踪（SS/TR）

• 控制输出电压启动斜坡，避免过大的冲击电流，并确保控制的输出电压上升时间。

5.3 电源正常（PG）

• 内置电源正常功能，指示输出电压是否达到适当水平。

5.4 引脚可选输出电压（DEF）

• 通过设置 DEF 引脚的高低电平，可以增加输出电压 5%。

5.5 频率选择（FSW）

• 可选择高（约 1.25 MHz）或低（约 2.5 MHz）开关频率，以优化效率或解决方案尺寸。

六、应用与实施

6.1 典型应用

• 提供了 3.3 V/2 A 降压转换器的典型应用电路图及设计要求。

6.2 外部组件选择

• 详细介绍了电感器、输出电容器、输入电容器和软启动电容器的选择方法。

七、封装与订购信息

7.1 封装类型

• VQFN (RGT) 16 引脚封装，尺寸为 3 mm × 3 mm。

7.2 订购信息

• 提供了多种订购选项，包括不同的包装类型和数量。

八、文档与支持

8.1 相关文档

• 提供了用户指南、EVM Gerber 数据和热特性应用笔记等相关文档链接。

8.2 支持资源

• 介绍了 TI E2E™ 支持论坛，供工程师获取快速、经验证的答案和设计帮助。