TPS562211:高性能、高灵活性的2A同步降压转换器详解

描述

Texas Instruments TPS562211 2A同步降压转换器是采用 SOT583封装的灵活、高性价比解决方案。TPS562211转换器具有可选Eco-mode工作模式或FCCM(强制连续导通模式)工作模式。此外,还可通过MODE引脚配置可选的电源良好指示器或外部软启动。TPS562211可通过正确配置使能、电源良好指示器或外部软启动来实现电源排序。4.2V至18V宽输入电压范围支持各种公共输入轨,例如12V和15V。该器件在0.6V至7V输出电压范围内支持高达2A连续输出电流。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS562211 2A同步降压转换器数据手册.pdf

TI TPS562211 2A同步降压转换器采用先进的仿真电流模式 (AECM) 控制拓扑,可实现具有真正固定开关频率的快速瞬态响应。TPS562211有助于内部智能环路带宽控制,在宽输出电压范围内提供快速瞬态响应,无需外部补偿。

高侧峰值电流的逐周期电流限制可在过载情况下保护器件。低侧谷电流限制可进一步增强该特性,以防止电流失控。断续模式在过压保护 (OVP)、欠压保护 (UVP)、 UVLO保护和热关断下触发。

TPS562211 2A同步降压转换器采用1.6mm × 2.1mm SOT583封装。

特性

  • 输入电压:4.2V至18V
  • 输出电压:0.6V至7V
    • 高达2A连续输出电流
    • 最短接通时间:45ns
    • 最大占空比:98%
  • 高效率
    • 集成66mΩ和33mΩ MOSFET
    • 静态电流:120µA(典型值)
  • 高度灵活且易于使用
    • 有Eco-mode运行模式或FCCM运行模式可供选择
    • 可选电源良好指示器或外部软启动
    • 精密使能输入
  • 高精度
    • 参考电压精度: ±1% (25°C)
    • 开关频率容差:±8.5%
  • 小尺寸解决方案
    • 内部补偿以方便使用
    • SOT583封装
    • 最少外部元件
  • 逐周期限流,用于高侧和低侧MOSFET
  • 非锁存OVP、UVP、UVLO和TSD保护

功能框图

同步降压转换器

简化示意图

同步降压转换器

TPS562211:高性能、高灵活性的2A同步降压转换器详解

引言

在现代电子设备中,高效、小体积的电源管理方案至关重要。德州仪器(TI)推出的TPS562211是一款输入电压范围 4.2V至18V 、输出电流高达2A的同步降压转换器,采用先进的 AECM控制架构 ,具备高集成度、高效率和灵活的配置选项,适用于数字电视、智能音箱、网络设备等多种应用场景。


核心特性概览

  • 宽输入电压范围 :4.2V–18V,支持12V/15V等常见输入源
  • 输出电压范围 :0.6V–7V,精度±1%(25°C)
  • 最大输出电流 :2A连续电流
  • 开关频率 :典型600kHz,支持Eco-mode与FCCM模式切换
  • 高集成度 :内置66mΩ高边和33mΩ低边MOSFET
  • 小封装 :SOT583(1.6mm × 2.1mm),适合紧凑型设计
  • 全面保护功能 :过流、过压、欠压、欠压锁定、热关断等

关键功能详解

1. 模式选择与软启动/电源良好指示

通过MODE引脚外接电阻,用户可灵活选择以下工作模式:

  • Eco-mode :轻载时进入PFM模式,提升效率
  • FCCM(强制连续导通模式) :全负载范围内保持固定频率,适合对噪声敏感的应用
  • PG(Power Good)功能 :用于电源序列控制
  • 外部软启动(SS) :通过外接电容调节启动时间,避免浪涌电流

2. 高级仿真电流模式控制

TPS562211采用 AECM控制技术 ,结合了峰值电流模式和D-CAP2架构的优点,实现了:

  • 快速的负载瞬态响应
  • 真正的固定频率操作
  • 无需外部补偿网络,简化设计

3. 精准的使能与UVLO配置

EN引脚支持精确的启停控制,也可通过外部分压电阻设置自定义的输入欠压锁定阈值,适应不同系统的上电时序需求。

4. 全面的保护机制

  • 逐周期电流限制 (高边峰值/低边谷值)
  • 过压/欠压保护 (OVP/UVP)
  • 热关断 (TSD,150°C触发,130°C恢复)
  • 打嗝模式 (Hiccup)在故障持续时减少功耗

电感与电容选择

  • 电感值 :建议4.7µH(如Wurth 74437346047),需满足饱和电流 > 3.5A
  • 输出电容 :推荐2×22µF陶瓷电容(如Murata GRM21BR61C226ME44L),注意直流偏压带来的容值衰减
  • 输入电容 :至少10µF陶瓷电容,靠近VIN引脚布局

布局建议

  • VIN、GND走线尽量宽短,降低阻抗与热阻
  • SW节点面积小,减少辐射干扰
  • FB反馈路径远离开关节点,采用Kelvin连接
  • BOOT电容(0.1µF)紧贴BOOT与SW引脚

性能表现

在典型12V转3.3V/2A应用中,TPS562211在满载时效率可达 90%以上 ,轻载时Eco-mode进一步提升效率。其优异的瞬态响应能力(±5%以内)使其适用于动态负载场景。

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