TPS54316 3V至6V输入、3A同步降压SWIFT™转换器，输出功率为3.3V数据手册

作为 SWIFT™ 系列直流-直流稳压器的成员， TPS54311、TPS54312、TPS54313、TPS54314、TPS54315和TPS54316低输入电压 高输出电流同步降压PWM转换器集成了所有必需的有源元件。 基板上包含具有所列特征的真实、高性能、电压误差 在瞬态条件下提供高性能的放大器;欠压锁定 电路以防止启动，直到输入电压达到 3 V;内部和外部集 慢启动电路以限制浪涌电流;以及适用于处理器/逻辑的 PowerGood 输出 复位、故障信号和电源排序。

提供TPS54311、TPS54312、TPS54313、TPS54314、TPS54315和TPS54316设备 采用热增强型 20 引脚 HTSSOP （PWP） PowerPAD™ 封装， 这消除了笨重的散热器。TI 提供评估模块和 SWIFT 设计器软件 帮助快速实现高性能电源设计以满足腐蚀性设备的工具 开发周期。
*附件：tps54316.pdf

特性

• 60mΩ MOSFET开关，在3A
  连续输出源电流和灌电流下实现高效率
• 0.9V、1.2V、1.5V、1.8V、2.5V和3.3V固定输出
  电压器件，初始精度为1.0%
• 内部补偿低零件数量
• 快速瞬态响应
• 宽 PWM 频率 – 固定 350 kHz、550 kHz 或可调
  280 kHz 至 700 kHz
• 负载受峰值电流限制和热关断保护
• 集成解决方案可减少电路板面积和总成本

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS54311-TPS54316是TI（德州仪器）SWIFT™系列中的低输入电压（3V-6V）、高输出电流（3A）同步降压PWM转换器，集成所有必要有源组件，包括：

• ‌高效MOSFET开关‌（60mΩ，支持3A连续输出）
• ‌固定输出电压选项‌（0.9V/1.2V/1.5V/1.8V/2.5V/3.3V，初始精度±1%）
• ‌内部补偿设计‌（减少外部元件数量）
• ‌宽PWM频率范围‌（固定350kHz/550kHz或可调280kHz-700kHz）
• ‌多重保护功能‌（峰值电流限制、热关断）

‌2. 关键特性‌

• ‌输入电压范围‌：3V至6V
• ‌输出电流‌：连续3A（峰值更高）
• ‌效率‌：典型值达94%（5V输入，3.3V输出）
• ‌封装‌：20引脚HTSSOP（PWP）PowerPAD™，优化散热

‌3. 应用场景‌

• 低压高密度系统（如5V/3.3V分布式电源）
• FPGA、DSP、ASIC和微处理器的负载点调节
• 宽带、网络及光通信基础设施
• 便携式计算机/笔记本

‌4. 功能模块详解‌

• ‌ UVLO（欠压锁定） ‌：输入电压低于2.8V时关闭，高于2.95V时启动。
• ‌ 慢启动/使能（SS/ENA） ‌：通过电容调节启动时间，避免浪涌电流。
• ‌VBIAS稳压器‌：为内部电路提供稳定2.8V偏置电压。
• ‌PWM控制‌：支持连续导通模式（CCM），自适应死区时间防止直通。
• ‌过流保护‌：周期限流（响应时间<200ns），热关断（150°C触发）。

‌5. 设计建议‌

• ‌布局要点‌：
  • 分离模拟地（AGND）与功率地（PGND）以降低噪声。
  • 输入电容尽量靠近VIN和PGND引脚。
  • 散热设计需通过PowerPAD连接大面积铜层，推荐使用10个散热过孔。
• ‌典型电路‌：
  • 输出电感：4.7μH-10μH（如Sumida CDRH104R-5R2）。
  • 输出电容：低ESR陶瓷电容（如470μF POSCAP）。

‌6. 性能曲线‌

• 效率vs负载电流：5V输入时效率>90%（3A负载）。
• 热性能：环境温度85°C下可支持3A全负载（需优化散热）。

‌7. 文档支持‌

• 提供SWIFT Designer工具辅助设计，包含评估模块和参考原理图（如图10所示）。
• 详细规格见数据表第6章（电气特性）和第8章（应用示例）。