Texas Instruments TLVM236x5同步降压转换器电源模块是一款1.5A或2.5A、36V输入DC/DC电源模块，在紧凑且易于使用的3.5mm × 4.5mm × 2mm、11引脚QFN封装内结合了倒装芯片引线 (FCOL) 封装、功率MOSFET、集成电感器和启动电容器。小型HotRod™ QFN封装技术增强了热性能，确保高环境温度下的运行。带电阻反馈分压器的器件可被配置为1V至6V的输出。

数据手册：*附件：Texas Instruments TLVM236x5降压转换器电源模块数据手册.pdf

TLVM236x5设计用于满足常开型工业应用的低待机功耗要求。自动模式可实现轻负载运行时频率折返，实现13.5V VIN 时1.5µA的空载电流消耗和高轻载效率。PWM和PFM模式之间的无缝转换以及低MOSFET导通电阻，在整个负载范围内提供出色的效率。

Texas Instruments TLVM236x5采用峰值电流模式控制架构，具有内部补偿功能，可在极小输出电容下保持稳定运行。RT引脚可用于设置200kHz至2.2MHz之间的频率，以避免噪声敏感频段。

特性

• 支持功能安全
  • 来辅助功能安全系统设计的文档
• 多功能同步降压DC/DC模块
  • 集成MOSFET、电感器、CBOOT 电容器和控制器
  • 宽输入电压范围：3V至36V
  • 高达40V的输入瞬态保护
  • 结温范围：-40°C至+125°C
  • 超模压塑料封装：4.5mm × 3.5mm × 2mm
  • 使用RT引脚可在200kHz至2.2MHz范围内调节频率
• 在整个负载范围内的超高效率
  • 在12V VIN 、5V VOUT 、1MHz、IOUT = 2.5A时效率大于88%
  • 在24V VIN 、5V VOUT 、1MHz、IOUT = 2.5A时效率大于87%
  • 在13.5V VIN 时待机IQ 低至1.5µA
• 优化用于超低EMI要求
  • 引线框上倒装芯片封装 - FCOL
  • 电感器和启动电容器集成
  • 符合CISPR 11 B类要求
• 输出电压和电流选项
  • 可调输出电压：1V至6V
• 适用于可扩展电源

功能框图

TLVM236x5降压转换器电源模块技术解析与应用指南

一、产品概述

TLVM236x5系列是德州仪器(TI)推出的高性能同步降压DC/DC电源模块，采用创新的HotRod™ QFN封装技术，集成了MOSFET、电感器和引导电容等关键元件。该系列包含TLVM23615(1.5A)和TLVM23625(2.5A)两种型号，具有3V至36V的宽输入电压范围和1V至6V的可调输出电压。

‌主要特性‌：

• 超小型封装：4.5mm × 3.5mm × 2mm尺寸
• 高效率设计：在12V输入、5V输出、2.5A负载下效率超过88%
• 超低静态电流：13.5V输入时仅1.5µA待机电流
• 可调开关频率：200kHz至2.2MHz(通过RT引脚)
• 功能安全支持：提供功能安全系统设计文档

二、关键性能参数

电气特性

• ‌输入电压范围‌：3V至36V(瞬态保护达40V)
• ‌输出电压范围‌：1V至6V(可调)
• ‌输出电流‌：1.5A(TLVM23615)或2.5A(TLVM23625)
• ‌开关频率‌：200kHz-2.2MHz可调
• ‌工作温度范围‌：-40°C至+125°C结温

效率表现

在不同工作条件下，TLVM236x5展现出卓越的能效表现：

• 12V输入、5V输出、1MHz、2.5A负载时：>88%效率
• 24V输入、5V输出、1MHz、2.5A负载时：>87%效率
• 36V输入、5V输出、1MHz、2.5A负载时：>86%效率

三、引脚功能与配置

TLVM236x5采用11引脚QFN-FCMOD封装，关键引脚功能如下：

1. ‌VIN‌：输入电源引脚(3-36V)，需就近布置高质量旁路电容
2. ‌EN‌：精密使能输入，可配置为可调UVLO功能
3. ‌VOUT‌：输出电压引脚，连接至输出电感和负载
4. ‌FB‌：反馈输入，用于设置输出电压(需外部分压电阻)
5. ‌RT‌：频率设置引脚，通过电阻接地可调节开关频率
6. ‌PGOOD‌：开漏功率良好指示输出

四、典型应用设计

电路设计要点

1. ‌输入电容选择‌：
   • 最小需要4.7µF陶瓷电容
   • 建议额外并联0.1µF电容改善高频去耦
   • 长输入线时建议添加47-100µF电解电容阻尼振荡
2. ‌输出电容配置‌：
   • 根据输出电压不同有不同最小要求(如5V输出需25µF)
   • 建议使用低ESR陶瓷电容(如1210封装的22µF/16V)
3. ‌反馈网络设计‌：
   • RFBB建议值为10kΩ
   • RFBT根据公式计算：RFBT(kΩ) = RFBB(kΩ) × (VOUT/1V - 1)
   • 可添加前馈电容(CFF)优化瞬态响应

布局指南

• 输入电容尽可能靠近VIN和GND引脚
• VCC旁路电容(1µF)需靠近器件布置
• 反馈分压电阻靠近FB引脚，远离噪声源
• 采用中间层作为完整地平面
• 为GND引脚提供足够铜面积散热

五、工作模式解析

TLVM236x5支持多种工作模式以适应不同负载条件：

1. ‌ 连续导通模式(CCM) ‌：
   • 重载条件下运行
   • 固定开关频率
   • 电感电流始终大于零
2. ‌ 自动模式(轻载) ‌：
   • 二极管仿真技术防止电感电流反向
   • 频率降低提高轻载效率
   • 输出阻抗略增高(约1%)
3. ‌ 强制PWM模式(FPWM) ‌：
   • 保持固定频率
   • 允许有限反向电感电流
   • 适合对输出纹波敏感的应用
4. ‌最小导通时间模式‌：
   • 高输入/低输出电压比时激活
   • 类似恒定导通时间(COT)控制
   • 通过谷值电流控制维持调节

六、保护功能

1. ‌过流保护‌：
   • 高边和低边MOSFET均有限流
   • 严重过载时进入打嗝模式(50ms关断周期)
2. ‌热关断‌：
   • 结温超过168°C(典型值)时关闭
   • 153°C(典型值)滞后恢复
3. ‌ 电源良好(PGOOD) ‌：
   • 开漏输出指示调节状态
   • 具有消隐滤波防止误触发
4. ‌输入UVLO‌：
   • 精密使能阈值(1.23V典型值)
   • 可通过外部电阻网络调整

七、EMI优化设计

TLVM236x5采用多项技术降低EMI：

• Flip-chip on lead(FCOL)封装技术
• 集成电感和引导电容
• 可调频率避开敏感频段
• CISPR 11 Class B兼容设计

测试数据显示，在24V输入、5V输出、2.5A负载、1MHz开关频率条件下，该模块能满足CISPR 11 Class B辐射发射限值要求。

八、应用领域

TLVM236x5系列非常适合以下应用场景：

• 工厂自动化设备
• 测试与测量仪器
• 电网基础设施
• 工业控制系统
• 便携式医疗设备
• 通信基础设施