德州仪器TPSM86325x系列3A同步降压模块技术解析

描述

Texas Instruments TPSM86325x 3A同步降压模块是简单易用、高效、高功率密度同步降压模块。该器件具有3V至17V的输入电压范围,支持高达3A的连续电流。TPSM86325x采用D-CAP3控制模式提供快速瞬态响应,并支持低ESR输出电容器,无需外部补偿。该器件支持以最大95%的高占空比运行。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPSM86325x 3A同步降压模块数据手册.pdf

Texas Instruments TPSM8632522在Eco-mode下运行,可在轻负载时保持高效率。TPSM863257采用FCCM模式运行,可在所有负载条件下保持相同的频率和较低的输出纹波。该器件集成了全面的断续模式OVP、OCP、UVLO、OTP和UVP保护。该器件采用QFN封装。额定结温范围为-40°C至125 °C。

特性

  • 配置用于各种应用
    • 输入电压范围:3 V至17 V
    • 输出电压范围:0.6V至10V(TPSM863252)
    • 输出电压范围:0.6V至5.5V (TPSM863257)
    • 固定输出电压:3.3V (TPSM863253)
    • 基准电压:0.6V
    • 参考精度:±1%(25 °C时)
    • 参考精度:±1.5%(-40°C至+125°C时)
    • 集成55 mΩ和24 mΩ MOSFET
    • 低静态电流:100 μA
    • 开关频率:1.2MHz
    • 最高95%的占空比下运行
    • 精密EN阈值电压
    • 固定软启动时间:1.6 ms(典型值)
  • 简单易用,设计尺寸小
    • 轻负载下:TPSM863252为Eco-mode;TPSM863257和TPSM863253为FCCM模式
    • 快速瞬态D-CAP3™控制模式
    • 通过集成自举电容器和电感器轻松布局
    • 支持预偏置输出电压启动
    • 非锁存OV、OT和UVLO保护
    • 逐周期OC和NOC保护
    • 工作结温范围:-40 °C至125 °C
    • 3.3mm × 4mm × 2mm QFN封装

功能框图

同步降压

德州仪器TPSM86325x系列3A同步降压模块技术解析

一、产品概述

德州仪器(TI)的TPSM86325x系列是一组3V至17V输入、3A输出的同步降压电源模块,包含TPSM863252、TPSM863253和TPSM863257三款型号。该系列采用QFN-FCMOD封装(3.3mm×4mm×2mm),具有高效率、高功率密度和易用性特点。

二、关键特性

1. 电气特性

  • 宽输入电压范围‌:3V至17V工作输入,耐受电压高达40V
  • 可调输出范围‌:
    • TPSM863252:0.6V至10V
    • TPSM863257:0.6V至5.5V
    • TPSM863253:固定3.3V输出
  • 高精度控制‌:
    • ±1%参考电压精度(25°C)
    • ±1.5%全温度范围精度(-40°C至125°C)
  • 高效率设计‌:
    • 集成55mΩ(高边)和24mΩ(低边)MOSFET
    • 最大95%占空比工作能力
    • Eco模式(TPSM863252)和FCCM模式(TPSM863253/257)

2. 控制特性

  • D-CAP3™自适应导通时间控制模式
  • 1.2MHz开关频率(可升至2MHz)
  • 1.6ms固定软启动时间
  • 支持预偏置启动

3. 保护功能

  • 输入欠压锁定(UVLO)
  • 输出过压保护(OVP)
  • 过流保护(OCP)和负过流保护(NOC)
  • 热关断保护(OTP)
  • 输出欠压保护(UVP)

三、应用领域

  1. 网络与服务器电源‌:为ASIC/FPGA供电
  2. AC/DC适配器‌:二次降压转换
  3. 工厂自动化设备‌:PLC/I/O模块供电
  4. 测试测量仪器‌:精密电源轨
  5. 通信基础设施‌:基站射频单元供电

四、引脚功能分析

引脚号名称类型功能描述
1VINP输入电压,需就近放置输入去耦电容
2SWNC开关节点,禁止外部连接
3VOUTP输出电压,连接输出电容
4PGNDG功率地
5PGA电源良好开漏输出
6ENA使能控制(内置2MΩ下拉)
7FB/VOSA反馈输入(TPSM863253标记为VOS)

五、工作模式

1. Eco模式(TPSM863252)

  • 轻载时自动进入断续导通模式(DCM)
  • 频率随负载降低而降低
  • 优化轻载效率(典型静态电流100μA)

2. FCCM模式(TPSM863253/257)

  • 强制连续导通模式
  • 全负载范围固定频率工作
  • 降低输出纹波但轻载效率较低

六、热性能

  • 结温范围:-40°C至125°C
  • 热阻(典型值):
    • 结到环境(RθJA):61.3°C/W
    • 结到板(RθJB):20°C/W
  • 热关断阈值:155°C(20°C迟滞)
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