Texas Instruments TPSM560R6电源模块是一款高集成度600mA电源解决方案，将60V输入、降压DC/DC转换器和功率MOSFET、屏蔽电感器和被动元件结合在一个热增强型QFN封装中。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPSM560R6电源模块数据手册.pdf

特性

• 支持功能安全
  • 可提供文档协助功能安全系统设计
• 5.0mm × 5.5mm × 4.0mm增强型HotRod™ QFN
  • 出色的散热性能：在85°C无气流条件下输出功率高达18W
  • 标准占位面积：单个大导热垫，可从周边访问所有引脚
• 专为可靠和坚固的应用而设计
  • 宽输入电压范围：4.2V至60V
  • 输入电压瞬变保护：高达66V
  • 工作结温范围：–40°C至+125°C
  • EXT后缀结温范围：–55°C至+125°C
• 固定切换频率：400kHz
• 工作模式：FPWM
• 优化用于超低EMI要求
  • 集成屏蔽电感器和高频旁路电容器
  • 满足EN55011 EMI标准
  • 扩频选项可减少排放
• 非开关静态电流：26µA
• 单调启动进入预偏置输出
• 无环路补偿或自举组件
• 迟滞精度使能和输入UVLO
• 迟滞热关断保护

典型原理图

TPSM560R6：高集成度60V输入电源模块，为工业应用提供紧凑高效的电源解决方案

引言

在工业自动化、传感器网络、电机驱动和远程监控等应用中，电源设计往往面临高输入电压、有限空间和严苛电磁兼容性要求的挑战。Texas Instruments推出的TPSM560R6电源模块，以其高集成度、宽输入电压范围和优异的散热性能，为工程师提供了一种即插即用的电源解决方案。本文将深入解析TPSM560R6的关键特性、工作原理及其在实际应用中的设计考量。

---

一、TPSM560R6核心特性概览

TPSM560R6是一款高度集成的降压型DC/DC电源模块，具有以下突出特点：

• 宽输入电压范围 ：4.2V至60V，支持高达66V的瞬态电压保护
• 可调输出电压 ：1.0V至6V，最大输出电流600mA
• 高集成度 ：内置功率MOSFET、屏蔽电感和高频旁路电容
• 优异的热性能 ：采用Enhanced HotRod™ QFN封装（5.0mm × 5.5mm × 4.0mm），在85°C环境下无需风扇即可提供高达18W输出功率
• 低EMI设计 ：符合EN55011标准，支持扩频功能以进一步降低辐射
• 功能安全支持 ：提供相关文档助力功能安全系统设计

---

二、关键技术与内部结构

2.1 集成化设计

TPSM560R6将控制器、电感、MOSFET和必要的无源元件集成在一个封装内，极大简化了外围电路设计。用户仅需添加少量外部元件（如输入输出电容和反馈电阻）即可构建完整的电源系统。

2.2 热管理与封装

模块采用15引脚QFN封装，底部设有大面积散热焊盘，通过优化PCB布局可有效降低热阻（自然对流下θJA为20.4°C/W）。图10-5提供了不同铜面积和气流条件下的热阻曲线，帮助工程师进行热设计。

2.3 控制与保护功能

• 软启动与预偏置启动 ：避免启动时的电流冲击和输出电压过冲
• 精确使能（EN）与欠压锁定（UVLO） ：支持外部电阻调整启动阈值
• 功率良好（PGOOD）指示 ：开漏输出，用于系统时序控制与故障监测
• 过流与过热保护 ：具备打嗝模式短路保护和自动恢复的热关断功能

三、布局与EMI优化建议

1 PCB布局关键点（参见第10节）

• 将输入输出电容尽量靠近模块引脚
• 功率地（PGND）与模拟地（AGND）单点连接
• 反馈电阻尽量靠近FB引脚，走线短且远离噪声源
• 散热焊盘通过多过孔连接至内部地平面

2 EMI性能

TPSM560R6默认满足EN55011标准。若系统对EMI有更高要求，可启用扩频功能进一步降低辐射（见图10-6至图10-9）。

---

四、应用场景推荐

TPSM560R6适用于多种工业与嵌入式场景，包括：

• 现场变送器与传感器
• PLC模块与HVAC系统
• 伺服驱动器与旋转编码器
• 视频监控与资产跟踪设备
• 负压输出应用 （需配合外部电路）