TPS65250 4.5V 至 18V、3A/2A/2A 输出、同步三路降压转换器数据手册

TPS65250 具有三个同步宽输入范围高效率降压转换器。这些转换器旨在简化其应用，同时让设计人员可以选择根据目标应用优化其使用。

这些转换器可以在 5V、9V、12V 和 15V 系统中工作，并集成了功率晶体管。可以使用电阻分压器从外部将输出电压设置为 0.8 V 和输入电源减去 1 V 之间的任意值。每个转换器都具有使能引脚，允许延迟启动以进行排序，软启动引脚允许通过选择软启动电容器来调节软启动时间，以及电流限制 （RLIMx） 引脚，使设计人员能够通过选择外部电阻器来调整电流限制并优化电感器的选择。COMP 引脚允许通过简单的 RC 补偿来优化瞬态与直流精度响应。
*附件：tps65250.pdf

转换器的开关频率可以通过连接到 ROSC 引脚的外部电阻器进行设置，也可以在需要时同步到连接到 SYNC 引脚的外部时钟。开关稳压器的设计工作频率范围为 300 kHz 至 2.2 MHz。降压型 2 和降压型 3 均与降压型 1 同相运行，与 Buck 1 同相 180° 异相运行，以最大限度地降低输入滤波器要求。

TPS65250 具有独特的存储和释放电路，用于垂死喘息模式。在正常工作期间，存储电容器与输入电容器分离。存储和释放电路将使用受控电路为存储电容器充电，以将来自适配器电源的浪涌电流降低到 20 V 的存储电压，从而利用 1/2 CV 积累尽可能多的能量^2^特征。

TPS65250持续监控输入电压。一旦输入电压降至 10.5 V 的解除电压以下，电路就会尝试将电荷从存储电容器转移到输入电容器，从而尽可能长时间地保持输入电压接近解除值。释放电压应设置为低于处理器快要喘息的检测电压。此功能大大降低了支持垂死喘息作所需的电容。除了 charge 和 storage 电容器外，存储和释放电路完全在片上。控制电路确保在上电期间限制为存储电容器充电的电流，并且在释放处理器的复位结束（PGOOD 引脚）标志之前，存储电容器完全充电至其目标值。该电路还具有向主机电路发出的标志信号，用于 表示 'dump' 阶段正在进行中（GASP 引脚）。该信号可用于启动垂死喘息过程并降低系统复杂性。在发布过程中，Buck 3 必须保持启用状态，但可以禁用 Buck 1 和 Buck 2 以最大限度地延长发布时间。

TPS65250 具有监控电路，用于监控 Buck 1 和 Buck 3 输出电压和 产生内部电源正常 （PG） 信号。一旦排序完成，PGOOD 引脚被置位， 报告所有 PG 信号，并可选择 reset time laps 结束。PGOOD 的极性 信号为高电平有效。

TPS65250 还具有由外部信号启用的低功耗模式，当主机处理器处于待机（低活动）模式时，可以减少提供给系统的输入功率。

TPS65250 采用小型、热效率高的 QFN RHA40 封装。

特性

• 宽输入电源电压范围
  （4.5 V - 18 V）
• 0.8 V、1% 精度基准
• 连续负载：3 A（降压 1）、
  2 A（降压 2 和 3）
• 最大电流：3.5 A（降压 1）、
  2.5 A（降压 2 和 3）
• 可调开关频率
  300 kHz - 2.2 MHz，由外部电阻器设置
• 振荡器的外部同步引脚
• 外部使能/排序和软启动引脚
• 由外部电阻器设置的可调电流限制
• 软启动引脚
• 具有简单补偿电路的电流模式控制
• 电源正常和复位发生器
• 存储和释放电路经过优化，可在 Dying Gasp 模式下降低存储
  电容（可选）
• 由外部信号设置的低功耗模式
• QFN 封装，40 引脚 6 mm x 6 mm RHA 封装
• 应用
  • xDSL/xPON 调制解调器
  • 电缆调制解调器
  • 电力线调制解调器
  • 家庭网关和接入点网络
  • 无线路由器
  • 机顶盒

参数

1. 产品概述

TPS65250是一款高性能的三通道同步降压DC-DC转换器，支持4.5V至18V的宽输入电压范围，专为高电流应用设计。每个通道可提供高达3A（通道1）、2A（通道2和3）的连续输出电流，并集成了多种保护功能，如过流保护、热关断和电源良好信号等。

2. 主要特性

• ‌三通道同步降压‌：集成三个独立的降压转换器，每个通道可独立控制。
• ‌宽输入电压范围‌：支持4.5V至18V的输入电压，适用于多种电源系统。
• ‌高性能‌：采用电流模式控制，具有快速瞬态响应和高效率。
• ‌低功耗模式‌：通过外部信号启用低功耗模式，降低轻载时的功耗。
• ‌独特功能‌：集成独特的存储和释放电路，优化濒死喘息模式（Dying Gasp Mode）的电容需求。
• ‌电源良好信号‌：PGOOD引脚监控输出电压，确保系统稳定后发出信号。
• ‌可调开关频率‌：开关频率可通过外部电阻在300kHz至2.2MHz范围内调整。

3. 应用领域

• xDSL/xPON调制解调器
• 有线调制解调器
• 电力线调制解调器
• 家庭网关和接入点网络
• 无线路由器
• 机顶盒

4. 功能描述

• ‌电流模式控制‌：采用电流模式控制，简化外部频率补偿。
• ‌同步整流‌：集成高侧和低侧MOSFET，实现同步整流，提高转换效率。
• ‌软启动‌：内置软启动电路，限制启动时的电流冲击。
• ‌电流限制‌：每个通道具有独立的电流限制功能，可通过外部电阻调整。
• ‌电源良好监控‌：PGOOD引脚监控所有通道的输出电压，确保系统稳定。
• ‌濒死喘息模式‌：集成存储和释放电路，优化濒死喘息模式下的电容需求，延长系统关机时间。

5. 外部组件选择

• ‌电感‌：根据输出电流和纹波要求选择合适的电感值。
• ‌输出电容‌：选择低ESR的陶瓷电容以减小输出纹波电压。
• ‌输入电容‌：在每个VIN引脚附近放置10μF的陶瓷电容，以减小输入电压纹波。
• ‌自举电容‌：每个BST引脚需要连接一个0.047μF的陶瓷电容，为高侧MOSFET提供门极驱动电压。

6. PCB布局建议

• ‌最小化环路面积‌：将输入电容、电感、输出电容和TPS65250紧密布置在一起，以减小环路面积，降低EMI。
• ‌地平面‌：使用连续的地平面来提供低阻抗的电流返回路径，提高电源完整性和信号完整性。
• ‌散热设计‌：确保TPS65250及其周围的组件有足够的散热空间，避免过热。

7. 封装与订购信息

• ‌封装类型‌：QFN-40封装，尺寸为6mm x 6mm。
• ‌订购信息‌：具体订购信息请参考数据手册或TI官方网站。

8. 安全与合规

• ‌绝对最大额定值‌：明确列出器件在工作时应避免超过的电气和温度条件。
• ‌热信息‌：提供热阻等热特性参数，帮助设计有效的热管理方案。
• ‌静电放电（ESD）保护‌：提醒用户在处理该器件时采取适当的防静电措施。