德州仪器PTH12050W/L非隔离宽输出调节电源模块深度解析

在电子工程师的日常工作中，电源模块的选择和应用至关重要。德州仪器（TI）的PTH12050W/L非隔离宽输出调节电源模块，以其卓越的性能和丰富的特性，成为众多应用场景的理想之选。今天，我们就来深入了解一下这款电源模块。

文件下载：pth12050w.pdf

一、产品概述

PTH12050系列是目前最小的非隔离电源模块，具备Auto - Track™排序功能。该功能极大地简化了电源系统中电源电压的排序过程，允许模块在电源启动和关闭期间相互跟踪，或跟踪任何其他外部电压。

模块尺寸虽小（0.87英寸×0.5英寸），但额定输出电流高达6A，非常适合对空间、性能和上电排序能力有较高要求的应用。它以12V输入电压工作，可将电压降压转换为宽范围的输出电压。W后缀设备的输出电压可在1.2V至5.5V范围内调节，L后缀设备的调节范围则为0.8V至1.8V，通过单个外部电阻即可在调节范围内设置输出电压。

二、产品特性

2.1 电气性能

• 输出电流：最大可达6A，能满足多种负载需求。
• 输入电压：稳定在12V，输入电压范围为10.8V至13.2V，确保了电源的稳定性。
• 输出电压调节：宽范围输出电压调节，W后缀为1.2V - 5.5V，L后缀为0.8V - 1.8V，可通过单个外部电阻轻松设置。
• 效率：最高效率可达93%，功率密度高达200W/in³，有效降低了能耗。
• 保护功能：具备过流保护（非锁存、自动复位）、欠压锁定、过热保护（部分型号）等多种保护功能，提高了模块的可靠性。

2.2 其他特性

• Auto - Track™排序：简化电源系统中电源电压的排序，使模块输出电压能跟随外部电压变化。
• 开/关禁止：通过Inhibit引脚控制模块的输出，方便系统的电源管理。
• 工作温度范围：-40°C至85°C，能适应各种恶劣的工作环境。

三、应用场景

PTH12050W/L模块适用于电信、工业和通用电路等领域，尤其适用于使用TMS320™ DSP系列、微处理器、ASIC或FPGA的低功耗双电压系统。

四、输出电压调整

4.1 调整方法

通过VOAdjust控制（引脚5）设置输出电压，W后缀模块的调整范围是1.2V至5.5V，L后缀模块为0.8V至1.8V。调整方法是在VOAdjust和GND引脚之间直接连接一个1%的外部电阻RSET，电阻的温度稳定性应达到100 ppm/°C或更好。

4.2 电阻选择

文档提供了标准输出电压对应的RSET标准值，对于其他输出电压，可使用公式计算所需电阻值，也可从给定的电阻值范围中选择。

五、电容推荐

5.1 输入电容

推荐的输入电容需满足100µF的最小电容和750mArms的最小纹波电流额定值。对于输出电压设定点为3.3V及以上的情况，建议添加一个10 - µF的X5R/X7R陶瓷电容，以减少反射输入纹波电流。

5.2 输出电容（可选）

对于有负载瞬变的应用，外部输出电容有助于提高调节器的响应性能。一般来说，100µF的电容可用于定义瞬态响应规格。对于大多数应用，高质量的计算机级铝电解电容就足够了；在0°C以下的环境中，建议使用钽、陶瓷或Os - Con类型的电容。同时，添加一个10 - µF的X5R/X7R陶瓷电容可降低输出纹波电压，改善调节器的瞬态响应。

六、Auto - Track™功能

6.1 基本原理

Auto - Track功能是PTH/PTV系列的独特特性，可使模块输出电压跟随Track控制引脚的电压变化，控制范围在0V至模块设定点电压之间。当Track引脚电压高于设定点电压时，模块输出保持在设定点电压。

6.2 应用示例

通过连接多个模块的Track输入，可实现多个模块的输出电压在电源启动和关闭时同步变化。使用如TL7712A这样的电源电压监控器IC可自动控制Track输入，实现电源的顺序启动和关闭。

七、预偏置输出启动

PTH系列12V输入的电源模块具备启动进入预偏置输出的能力。在预偏置情况下，模块在Inhibit引脚保持低电平时，可允许输出预偏置电压存在且不吸收电流。但需注意，输入电压必须始终大于预偏置源电压，以确保调节器的输出不吸收电流。同时，预偏置启动功能与Auto - Track不兼容，不使用Auto - Track时，应将Track引脚连接到输入电压以禁用该功能。

八、保护功能

8.1 过流保护

所有模块都具备输出过流保护功能。当负载超过调节器的过流阈值时，调节输出将关闭，之后模块会周期性地尝试通过软启动上电恢复，直到负载故障消除。

8.2 过热保护

PTH12020、PTV12020和PTH12030产品具备过热保护功能。当内部温度超过OTP阈值时，模块的Inhibit控制会被内部拉低，输出关闭；当温度下降到比触发点低约10°C时，模块将自动恢复并通过软启动上电。

九、封装与订购信息

文档提供了详细的封装选项和订购信息，包括不同后缀产品的状态、材料类型、封装形式、引脚数量、包装数量、载体、ROHS状态、引脚镀层/球材料、MSL评级/峰值回流温度、工作温度和零件标记等。

德州仪器的PTH12050W/L非隔离宽输出调节电源模块以其丰富的特性、出色的性能和广泛的应用场景，为电子工程师提供了一个可靠的电源解决方案。在实际应用中，充分了解和利用其特性，能够帮助我们设计出更高效、稳定的电源系统。你在使用类似电源模块时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。