TPS55287 36V 4A 降压-升压转换器，带 I²C 接口数据手册

该TPS55287是一款同步降压-升压转换器，经过优化，可将电池电压或适配器电压转换为电源轨。该TPS55287集成了四个 MOSFET 开关，为 USB 供电 （USB PD） 应用提供了紧凑的解决方案。

该TPS55287具有高达 36V 的输入电压能力。通过I2C接口，TPS55287的输出电压可以在0.8V至22V之间以10mV的步长进行编程。在升压模式下工作时，该器件可以从 12V 输入提供 35W 的功率。它能够从 9V 输入电压提供 25W 的功率。
*附件：tps55287.pdf

该TPS55287采用平均电流模式控制方案。开关频率可通过外部电阻器在200kHz至2.2MHz之间进行编程，并可与外部时钟同步。该TPS55287还提供可选的扩频，以最大限度地降低峰值 EMI。

该TPS55287提供输出过压保护、平均电感电流限制、逐周期峰值电流限制和输出短路保护。该TPS55287还确保它在持续过载条件下通过可选的输出电流限制和打嗝模式保护安全运行。

该TPS55287可以使用具有高开关频率的小型电感器和小型电容器。它采用 3.0mm × 5.0mm QFN 封装。

特性

• 可编程电源 （PPS） 支持 USB 供电 （USB PD）
  • 3.0V 至 36V 宽输入电压范围
  • 0.8V至22V，10mV步进可编程输出电压范围
  • ±1% 基准电压精度
  • 可调节的输出电压补偿，用于电缆上的电压下降
  • 可编程输出电流限制，步长为50mA
  • ±5% 的精确输出电流监控
  • I2C接口
• 在整个负载范围内效率高
  • 在VIN = 12V、VOUT = 20V和IOUT = 1.5A时效率为96.7%
  • 轻负载下的可编程 PFM 和 FPWM 模式
• 避免频率干扰和串扰
  • 可选时钟同步
  • 可编程开关频率范围为200kHz至2.2MHz
• EMI 缓解
  • 可选的可编程扩频
  • 无引脚封装
• 丰富的保护功能
  • 输出过压保护
  • 用于输出短路保护的打嗝模式
  • 热关断保护
  • 4-A 平均电感电流限制
• 小解决方案尺寸
  • 最大开关频率高达 2.2MHz
  • 3.0mm × 5.0mm HotRod™ QFN 封装

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS55287是德州仪器（TI）推出的一款同步降压-升压DC-DC转换器，具有以下核心特性：

• ‌宽电压范围‌：输入电压3.0V至36V，输出电压0.8V至22V，支持USB PD（功率传输）的PPS（可编程电源）功能。
• ‌高效能‌：最高效率达96.7%（典型值），支持PFM（脉冲频率调制）和FPWM（强制脉宽调制）模式切换以优化轻载效率。
• ‌集成化设计‌：内置4个MOSFET开关，支持I²C接口编程输出电压、电流限制及工作模式。

‌2. 关键功能‌

• ‌输出控制‌：
  • 11位DAC精确调节参考电压（45mV至1.2V），步进精度10mV。
  • 输出电流限制可编程（0-6.35A），支持电缆压降补偿。
• ‌保护机制‌：
  • 过压保护（OVP）、短路保护（Hiccup模式）、热关断（175°C阈值）。
  • 平均电感电流限制（4A典型值）及峰值电流保护。
• ‌工作模式‌：
  • 自动切换降压/升压/降压-升压模式，支持外部时钟同步（200kHz-2.2MHz）。

‌3. 应用场景‌

• 无线充电器、USB PD适配器、扩展坞、工业PC及显示器电源。

‌4. 封装与规格‌

• ‌封装‌：3.0mm × 5.0mm VQFN-HR（21引脚），热阻低至7.4°C/W（结至板）。
• ‌电气特性‌：
  • 静态电流760μA（典型值），关断电流0.8μA。
  • 开关频率可通过电阻或外部时钟设置。

‌5. 设计支持‌

• 提供布局指南，强调高频回路最小化、接地隔离及补偿网络优化。
• 典型应用电路包含输入/输出电容选型建议及电感计算示例（如4.7μH电感用于20V/1.5A输出）。