TPS54620 4.5V 至 17V、6A 同步 SWIFT™ 降压转换器数据手册

TPS54620采用热增强型 3.50 mm × 3.50 mm QFN 封装，是一款功能齐全的 17V、6A 同步降压转换器，通过高效率并集成高侧和低侧 MOSFET，针对小型设计进行了优化。通过电流模式控制（减少元件数量）和选择高开关频率（减少电感器的占用空间），可以进一步节省空间。

输出电压启动斜坡由 SS/TR 引脚控制，该引脚允许作为独立电源运行或在跟踪情况下运行。通过正确配置 enable 和 open-drain power good 引脚，也可以实现电源排序。
*附件：tps54620.pdf

高侧 FET 上的逐周期电流限制可在过载情况下保护器件，并通过低侧拉电流限制来防止电流失控。还有一个低侧灌电流限制，用于关闭低侧 MOSFET，以防止过大的反向电流。当芯片温度超过热关断温度时，热关断功能将禁用该器件。

特性

• 集成 26 mΩ 和 19 mΩ MOSFET
• 分离电源轨：1.6 V 至 17 V（PVIN）
• 200kHz 至 1.6MHz 开关频率
• 与 External Clock 同步
• 0.8 V ±1% 电压基准过温
• 2μA 低关断静态电流
• 单调启动至预偏置输出
• –40°C 至 150°C 工作结温范围
• 可调慢启动和电源排序
• 用于欠压和过压的电源良好输出监视器
• 可调输入欠压锁定

参数

方框图

一、产品概述

TPS54620是一款高集成度的同步降压（Buck）转换器，输入电压范围为4.5V至17V，最大输出电流为6A，适用于高密度分布式电源系统和高性能点负载调节等应用。

二、主要特性

• ‌高集成度‌：集成26mΩ和19mΩ MOSFETs，减少外部组件数量。
• ‌宽输入电压范围‌：支持4.5V至17V的输入电压。
• ‌高开关频率‌：支持200kHz至1.6MHz的开关频率，有助于减小电感和电容的尺寸。
• ‌同步时钟功能‌：能够同步到外部时钟信号。
• ‌低电压参考‌：提供0.8V ±1%的精确电压参考。
• ‌低待机电流‌：关机模式下待机电流仅为2μA。
• ‌单调启动‌：支持预偏置输出的单调启动。
• ‌宽工作温度范围‌：支持-40°C至150°C的工作温度范围。
• ‌电源良好输出‌：具有电源良好输出，用于监测过压和欠压情况。

三、应用领域

• 高密度分布式电源系统
• 高性能点负载调节
• 宽带、网络和光通信基础设施

四、电气特性

• ‌最大输出电流‌：6A
• ‌输入电压范围‌：4.5V至17V（PVIN为1.6V至17V）
• ‌输出电压范围‌：由外部电阻分压器设定，最低可达0.8V
• ‌开关频率范围‌：200kHz至1.6MHz
• ‌热关断温度‌：典型值为175°C
• ‌软启动时间‌：通过外部电容可调

五、功能描述

• ‌固定频率PWM控制‌：采用峰值电流模式控制，实现稳定的输出电压调节。
• ‌连续电流模式操作‌：在各种负载条件下均能保持连续电流模式。
• ‌双输入电压引脚‌：VIN和PVIN引脚可分别或联合使用，提供灵活的供电选项。
• ‌精确电压参考‌：产生精确的0.8V电压参考，用于输出电压的设定和监测。
• ‌安全启动‌：具有防止预偏置输出放电的安全启动机制。
• ‌误差放大器‌：采用跨导误差放大器，提高电压调节的精度和稳定性。
• ‌斜坡补偿‌：添加补偿斜坡，防止次谐波振荡。
• ‌使能控制和欠压锁定调整‌：通过EN引脚实现电气开关控制，并支持欠压锁定功能的调整。
• ‌可调开关频率和同步功能‌：通过RT/CLK引脚设置开关频率，或同步到外部时钟信号。
• ‌慢启动和跟踪功能‌：通过SS/TR引脚实现慢启动和电源序列跟踪。
• ‌电源良好输出‌：PWRGD引脚用于监测输出电压状态，提供过压和欠压保护。
• ‌过压和过流保护‌：内置过压和过流保护机制，确保芯片和负载的安全。

六、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：14引脚VQFN封装（3.50mm × 3.50mm）
• ‌热焊盘‌：暴露的热焊盘设计，有助于散热

七、设计指南

• ‌输出电压设置‌：通过外部电阻分压器设置输出电压，并提供了详细的计算公式。
• ‌电感选择‌：根据输出电流和期望的纹波电流选择合适的电感值。
• ‌电容选择‌：包括输出电容、输入电容和自举电容的选择指南，确保电路的稳定性和性能。
• ‌补偿组件选择‌：提供了详细的补偿组件设计步骤和计算公式，以确保控制环路的稳定性。
• ‌布局考虑‌：强调敏感组件的布局、输出感测迹线的处理、以及热管理等方面的考虑。