TPS56325x同步降压转换器技术解析与设计指南

描述

Texas Instruments TPS56325x同步降压转换器是简单、易用、高效率、高功率密度的同步降压转换器。每个都具有3V至17V的输入电压,并在0.6V至10V的输出电压下支持高达3A的连续电流。TPS56325x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,无需进行外部补偿。该器件能够支持在高达95%的占空比下运行。集成自举电容器有助于实现单层PCB,并可以节省物料清单总成本。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS56325x同步降压转换器数据手册.pdf

TPS563252在Eco模式下运行,可在轻负载时保持高效率。TPS563257在FCCM模式下运行,可在所有负载条件下保持相同的频率和较低的输出纹波。该器件通过OVP、OCP、UVLO、OTP和UVP(断续模式)提供全面保护。Texas Instruments TPS56325x采用1.6mm × 1.6mm SOT-563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:3V至17V
    • 输出电压范围:0.6V至10V
    • 参考电压:0.6V
    • 参考精度:±1%(25°C时)
    • 参考精度:±1.5%(–40°C至125°C时)
    • 集成55.0mΩ和24.3mΩ MOSFET
    • 低静态电流:100µA
    • 开关频率:1.2MHz
    • 以最大95%的高占空比运行
    • 精密EN阈值电压
    • 固定软启动时间:1.6ms(典型值)
  • 解决方案易于使用且尺寸小巧
    • 轻负载下,TPS563252采用Eco-mode模式,TPS563257采用FCCM模式
    • D-CAP3™控制模式
    • 通过集成自举电容器轻松布局
    • 支持带预偏置输出的启动
    • 开漏电源正常状态指示器
    • 非锁存OV、OT和UVLO保护。
    • 断续模式,提供UV保护
    • 逐周期OC和NOC保护
    • 1.6mm × 1.6mm SOT-563封装

功能框图

高功率

TPS56325x同步降压转换器技术解析与设计指南

一、产品概述

TPS56325x是德州仪器(TI)推出的3V至17V输入、3A输出的同步降压转换器系列,采用SOT-563封装。该系列包含两种工作模式版本:

  • TPS563252‌:Eco-mode版本,轻载时保持高效率
  • TPS563257‌:FCCM模式版本,全负载范围内固定频率工作

核心特性

  • 宽输入范围‌:3V至17V,支持12V/24V系统
  • 精密输出‌:0.6V至10V可调,±1%基准精度(25°C)
  • 高效设计‌:集成55mΩ(高边)和24.3mΩ(低边)MOSFET
  • 先进控制‌:D-CAP3™控制模式,无需外部补偿
  • 多重保护‌:过压/欠压/过流/过热保护
  • 小型封装‌:1.6mm×1.6mm SOT-563

二、关键参数分析

1. 电气特性

  • 开关频率‌:1.2MHz固定频率
  • 静态电流‌:100μA(典型值)
  • 最大占空比‌:95%(支持大降压比应用)
  • 软启动时间‌:1.6ms固定
  • 工作温度‌:-40°C至125°C结温

2. 效率表现

在12V输入条件下:

  • 1.05V输出时峰值效率>90%
  • 3.3V输出时峰值效率>93%
  • 5V输出时峰值效率>95%

三、设计注意事项

1. 布局指南

  • 功率走线尽量短而宽
  • 输入电容靠近VIN引脚放置
  • FB反馈走线远离开关节点
  • 为GND提供充分的过孔阵列

2. 热管理

  • 最大负载时结温不超过125°C
  • 典型热阻:74°C/W(在EVM板上)
  • 必要时增加散热措施

四、应用场景

  1. 网络设备‌:WLAN/Wi-Fi接入点、交换机、路由器
  2. 消费电子‌:智能电视、机顶盒、智能音箱
  3. 工业控制‌:监控设备、无人机、专业音频
  4. 汽车电子‌:信息娱乐系统、ADAS辅助电源
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