Texas Instruments TPS6287Bxx同步降压转换器是提供引脚对引脚10A、15A、20A和25A同步降压的DC/DC转换器系列，具有I^2^C接口和差分遥感功能。所有器件均易于使用，且具有高效率。低电阻电源开关可在高温环境下提供高达25A的输出电流。此系列器件可在堆叠模式下运行，以提供更高的输出电流或将功耗分散到多个器件上。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS6287Bxx同步降压转换器数据手册.pdf

Texas Instruments TPS6287Bx系列实现了增强型DCS控制方案，支持具有固定频率运行的快速瞬变响应。该器件可在省电模式下运行以充分提高效率，也可以在强制PWM模式下运行以实现出色瞬态性能和超低输出电压纹波。可选的遥感功能可最大限度地提高负载点的电压调节，而且，该器件可在整个输出电压范围内实现±0.8%的DC电压精度。

兼容I^2^C的接口提供多种控制、警告和监控功能，如电压监控和温度相关警告。输出电压可快速调节，以使负载功耗适应性能需求。借助VSET1和VSET2引脚，默认启动电压可通过电阻器进行选择。

特性

• 2.7 V 到 6 V 的输入电压范围
• 引脚对引脚兼容器件系列，额定电流为10A、15A、20A、25A
• 0.4V至1.675V的三个可选输出电压范围
  • 0.4 V 到 0.71875 V，1.25 mV 的级差
  • 0.4 V 到 1.0375 V，2.5 mV 的级差
  • 0.4 V 到 1.675 V，5 mV 的级差
• 输出电压精度：±0.8%
• 2.6 mΩ和1.5 mΩ内部功率MOSFET
• 可调软启动
• 外部补偿
• 可通过VSET1和VSET2引脚选择启动输出电压
  • 0.4V至0.775V，步长为25mV
  • 0.8V至1.55V，步长为50mV
• 强制PWM或省电模式运行
• 通过外部电阻器或I^2^C选择启动输出电压
• 兼容I^2^C的接口，总线频率高达3.4MHz
• 可选堆叠操作，用于增加输出电流 能力
• 差分遥感
• 热预警和热关断
• 输出放电
• 可选扩频时钟
• 具有窗口比较器的电源正常输出

功能框图

TPS6287Bxx同步降压转换器技术解析与应用指南

一、产品概述与核心特性

Texas Instruments TPS6287Bxx系列是一款高性能同步降压DC/DC转换器，具有2.7V至6V宽输入电压范围，提供10A(TPS6287B10)、15A(TPS6287B15)、20A(TPS6287B20)、25A(TPS6287B25)和30A(TPS6287B30)多种电流版本。该系列器件采用增强型DCS-Control架构，结合了快速瞬态响应与固定频率操作的优势，特别适合为FPGA、ASIC和数字核心供电。

‌关键特性亮点‌：

• ‌精密输出调节‌：支持0.4V至1.675V输出电压范围，提供±0.8%的DC电压精度
• ‌高效功率转换‌：集成低阻抗MOSFET（2.6mΩ高边/1.5mΩ低边）
• ‌灵活配置接口‌：I2C兼容接口（最高3.4MHz）实现动态电压调节
• ‌先进控制功能‌：可选强制PWM或节能模式操作，支持外部时钟同步
• ‌扩展能力‌：独特的堆叠操作模式可提升输出电流能力

二、技术细节深入分析

1. 架构与工作原理

TPS6287Bxx采用固定频率DCS-Control拓扑，包含内部电流模拟环和外部电压调节环的双环控制系统。这种架构在保持固定开关频率优势的同时，实现了类似迟滞控制的快速瞬态响应。

‌工作模式对比‌：

• ‌强制PWM模式‌：持续导通模式(CCM)，最佳纹波性能（通过MODE/SYNC引脚高电平或I2C设置）
• ‌节能模式‌：根据负载自动切换CCM/DCM/PFM，轻载效率可达90%以上
• ‌同步模式‌：支持1.5MHz-3MHz外部时钟同步（仅JE2版本）

2. 电压配置系统

器件提供三种可编程输出电压范围：

1. ‌范围1‌：0.4-0.71875V（1.25mV步进）
2. ‌范围2‌：0.4-1.0375V（2.5mV步进）
3. ‌范围3‌：0.4-1.675V（5mV步进）

默认启动电压可通过VSET1/VSET2引脚电阻配置或I2C接口设置，动态电压缩放(DVS)支持0.5-10mV/µs可调转换速率。

3. 保护与监控功能

• ‌温度管理‌：150°C预警和170°C关断双阈值
• ‌电流保护‌：周期限流和打嗝模式可选（TPS6287B25典型限值34A）
• ‌电压监控‌：±5%窗口比较器的Power-Good输出
• ‌输入保护‌：2.5V UVLO和6.3V OVLO阈值

三、典型应用设计指南

1. 单器件应用设计

‌关键元件选择建议‌：

• ‌电感器‌：100-200nH范围（如105nH/30A的XGL5030-161ME）
• ‌输入电容‌：低ESR陶瓷电容组合（2×22µF VIN旁路）
• ‌输出电容‌：根据瞬态要求计算，典型值195µF（采用多个X7R陶瓷电容并联）
• ‌补偿网络‌：公式计算Rz=2.1kΩ，Cc=1.8nF，Cc2=10pF

‌PCB布局要点‌：

1. 采用蝴蝶式布局对称放置输入电容
2. 热焊盘需通过多个过孔连接至接地层
3. 远程检测走线应成对差分布线

2. 堆叠配置方案

通过并联多个器件可扩展电流能力，例如：

• ‌双器件堆叠‌：2×TPS6287B25实现50A输出
• ‌三器件堆叠‌：3×TPS6287B20实现60A输出

‌堆叠设计注意事项‌：

• 主设备SYNC_OUT连接从设备MODE/SYNC
• 所有COMP引脚需互联共用补偿网络
• 从设备需配置47kΩ SYNC_OUT下拉电阻
• 禁用从设备的I2C功能（SCL/SDA接地）

四、性能实测数据

基于TPS6287B25的测试结果：

• ‌效率曲线‌：5V输入时，0.8V输出在20A负载下效率达92%
• ‌瞬态响应‌：3.3V输入时，8.75A→16.25A负载阶跃的偏差<18mV
• ‌温度表现‌：自然对流环境下可持续输出25A（Ta=85°C）

五、选型与应用场景

‌器件版本对比‌：

型号后缀	主要特点	典型应用场景
LA0	默认0.4-1.0375V输出范围	中压数字核心供电
HA0	默认0.4-1.675V输出范围	高压处理器供电
JE2	可调开关频率(1.5-3MHz)	需要频率同步的系统
VA0	无I2C接口版本	成本敏感型应用

‌行业应用方向‌：

1. 数据中心：AI加速卡电源管理
2. 通信设备：光网络和5G基带供电
3. 工业自动化：高功率FPGA供电解决方案
4. 汽车电子：ADAS系统电源（需验证AEC-Q100）