TPS55285 是一款完全集成的同步降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，針對(duì)將電池電壓、USB Power Delivery （USB PD） 或適配器電壓轉(zhuǎn)換為電源軌進(jìn)行了優(yōu)化。TPS55285 集成了四個(gè) 15mΩ MOSFET，以提供高效率和小尺寸解決方案。

TPS55285具有從 2.4V（3.0V 上升）到 22V 的寬輸入電壓范圍，能夠輸出 0.8V 至 22V 電壓，步長(zhǎng)為 10mV，以支持各種應(yīng)用。它具有 8A 的平均電感器電流限制，可在降壓模式下提供高達(dá) 7A 的輸出電流。當(dāng)工作在升壓模式下時(shí)，它可以從 12V 輸入提供 60W 的功率，或從 5V 輸入提供 30W 的功率。
*附件：tps55285.pdf

通過(guò) I2C 接口，TPS55285 的輸出電壓可以動(dòng)態(tài)編程。設(shè)備啟用時(shí)，默認(rèn)輸出電壓為 5V。I2C 接口允許配置輸出電壓變化的轉(zhuǎn)換速率、開關(guān)頻率、強(qiáng)制 PWM 模式作。

TPS55285 提供輸入和輸出過(guò)壓保護(hù)、平均電感電流限制、逐周期峰值電流限制和輸出短路保護(hù)。該TPS55285還確保在持續(xù)過(guò)載條件下無(wú)需外部輸出電流感應(yīng)電阻器和打嗝模式保護(hù)即可在輸出電流限制下安全運(yùn)行。

TPS55285 允許使用具有高開關(guān)頻率的小型電感器和電容器。它采用 2.5mm × 3.5mm QFN 封裝。

特性

• 可編程電源 （PPS） 支持 USB 供電 （USB PD）
  • 寬輸入電壓范圍：2.4V 至 22V
  • 3.0V 啟動(dòng)時(shí)的最小輸入電壓
  • 可編程輸出電壓范圍：0.8V 至 22V，步長(zhǎng)為 10mV
  • ±1% 基準(zhǔn)電壓精度
  • 可調(diào)節(jié)的輸出電壓補(bǔ)償，用于電纜上的電壓降
  • 可編程輸出電流限制高達(dá) 6.35A，步長(zhǎng)為 50mA
• 在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)具有高效率
  • VIN = 20V、VOUT = 5V 和 IOUT = 5A 時(shí)效率為 92.0%
  • VIN = 12V、VOUT = 20V 和 IOUT = 3A 時(shí)效率為 96.0%
• I2C 編程
  • 輸出啟用 （OE） 開/關(guān)
  • 輸出電壓變化的轉(zhuǎn)換速率
  • 開關(guān)頻率：400kHz、800kHz、1.6MHz、2.2MHz
  • 輕負(fù)載時(shí)的可編程 PFM 和 FPWM 模式
  • 擴(kuò)頻啟用/禁用
  • 輸出放電啟用/禁用
• 豐富的保護(hù)功能
  • 輸入過(guò)壓保護(hù)
  • 輸出絕對(duì)過(guò)壓保護(hù)
  • 輸出相對(duì)過(guò)壓保護(hù)
  • 用于輸出短路保護(hù)的打嗝模式
  • 熱關(guān)斷保護(hù)
  • 8A 平均電感電流限制
• 小解決方案尺寸
  • 4 個(gè)低 RDS（ON） 內(nèi)部 MOSFET
  • 最大開關(guān)頻率高達(dá) 2.2MHz
  • 2.5mm × 3.5mm HotRod? WQFN 封裝

參數(shù)

方框圖

1. 產(chǎn)品概述

• ?產(chǎn)品名稱?：TPS55285
• ?類型?：22V輸入，8A Buck-Boost轉(zhuǎn)換器，帶I2C接口
• ?應(yīng)用?：USB PD、無(wú)線充電器、擴(kuò)展塢、筆記本電腦、SSD等

2. 主要特性

• ?寬輸入電壓范圍?：2.4V至22V
• ?可編程輸出電壓?：0.8V至22V，步長(zhǎng)為10mV
• ?高效率?：在VIN=20V, VOUT=5V, IOUT=5A時(shí)可達(dá)92%，在VIN=12V, VOUT=20V, IOUT=3A時(shí)可達(dá)96%
• ?I2C編程?：支持輸出使能、輸出電壓變化斜率、開關(guān)頻率、PFM/FPWM模式等配置
• ?豐富保護(hù)特性?：輸入過(guò)壓保護(hù)、輸出絕對(duì)過(guò)壓保護(hù)、輸出相對(duì)過(guò)壓保護(hù)、短路保護(hù)（Hiccup模式）、熱關(guān)斷保護(hù)
• ?小尺寸解決方案?：集成四個(gè)低RDS(ON) MOSFET，采用2.5mm x 3.5mm HotRod? WQFN封裝

3. 功能描述

• ?工作模式?：支持Buck、Boost和Buck-Boost模式，根據(jù)輸入和輸出電壓自動(dòng)切換
• ?輸出電壓調(diào)節(jié)?：通過(guò)內(nèi)部11位DAC和反饋電阻分壓器設(shè)置輸出電壓
• ?輸出電流限制?：可編程輸出電流限制，最高可達(dá)6.35A，步長(zhǎng)為50mA
• ?動(dòng)態(tài)電源調(diào)整?：通過(guò)I2C接口動(dòng)態(tài)調(diào)整輸出電壓和電流限制
• ?熱管理?：內(nèi)置熱關(guān)斷保護(hù)，防止過(guò)熱損壞

4. I2C接口

• ?地址?：默認(rèn)I2C地址為75h
• ?寄存器?：包括參考電壓寄存器、輸出電流限制寄存器、輸出電壓斜率寄存器、輸出電壓反饋選擇寄存器、電纜補(bǔ)償寄存器、模式控制寄存器和狀態(tài)寄存器
• ?操作模式?：支持PFM和FPWM模式，輕載時(shí)自動(dòng)進(jìn)入PFM模式以提高效率，或通過(guò)I2C強(qiáng)制為FPWM模式

5. 應(yīng)用領(lǐng)域

• USB PD電源供應(yīng)
• 無(wú)線充電設(shè)備
• 筆記本電腦電源適配器
• SSD電源管理

6. 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

• ?組件選擇?：提供詳細(xì)的電感、電容等組件選擇指南
• ?布局建議?：強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵組件的合理布局，以減小干擾和提高穩(wěn)定性
• ?設(shè)計(jì)工具?：建議使用TI的WEBENCH? Power Designer進(jìn)行定制設(shè)計(jì)

7. 電氣特性

• ?高精度?：參考電壓精度±1%
• ?低靜態(tài)電流?：在待機(jī)模式下有效降低功耗
• ?快速響應(yīng)?：采用平均電流模式控制，提供快速瞬態(tài)響應(yīng)