TPS652510 是一款具有 3 個降壓轉(zhuǎn)換器的電源管理 IC。兩個高側(cè) 并集成了低側(cè) MOSFET，以提供更高效率的完全同步轉(zhuǎn)換。 這些轉(zhuǎn)換器旨在簡化其應(yīng)用，同時為設(shè)計人員提供 根據(jù)目標應(yīng)用程序優(yōu)化它們的使用。
*附件：tps652510.pdf

轉(zhuǎn)換器可以在 5V、9V、12V 或 15V 系統(tǒng)中工作。輸出電壓可設(shè)定 在外部使用電阻分壓器，將值設(shè)置為 0.8 V 和輸入電源減去 轉(zhuǎn)換器路徑上的電阻壓降。每個轉(zhuǎn)換器都具有使能引腳，允許延遲 用于排序目的的啟動，軟啟動引腳允許通過選擇來調(diào)整軟啟動時間 軟啟動電容器和電流限制 （RLIM） 引腳，使設(shè)計人員能夠調(diào)整電流 限制，并優(yōu)化電感的選擇。所有轉(zhuǎn)換器均可運行 在“打嗝模式”下：一旦在任何轉(zhuǎn)換器中檢測到持續(xù)時間超過 10 ms 的過電流， 它們將關(guān)閉 10 毫秒，然后再次嘗試啟動排序。如果重載 已被移除，轉(zhuǎn)換器將加速并正常運行。如果不是這種情況，則 轉(zhuǎn)換器將看到另一個過流事件并再次關(guān)閉，重復(fù)該循環(huán)（打嗝） 直到清除故障。如果過載情況持續(xù)時間少于 10 毫秒，則只有相關(guān)的 受影響的轉(zhuǎn)換器將關(guān)閉并重新啟動，并且不會發(fā)生全局打嗝模式。

轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率由連接到 ROSC 引腳。開關(guān)穩(wěn)壓器的設(shè)計工作頻率范圍為 300 kHz 至 2.2 MHz。轉(zhuǎn)換器 在此之間以 180° 相位運行，以最大限度地減少輸入濾波器要求。所有轉(zhuǎn)換器都有 峰值電流模式控制，可簡化外部頻率補償。

該器件具有內(nèi)置的斜率補償斜坡，可防止 峰值電流模式控制。傳統(tǒng)的 II 型補償網(wǎng)絡(luò)可以穩(wěn)定系統(tǒng)并 實現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)。此外，與上部并聯(lián)的可選電容器 反饋分頻器的電阻器提供一個額外的零，并使交越頻率超過 100 千 赫。

所有轉(zhuǎn)換器均具有自動低功率脈沖 PFM 跳躍模式，該模式可改善 輕負載和待機作期間的效率，同時保證非常低的輸出紋波， 在低輸出電壓下允許的值小于 2%。

該器件集成了過壓瞬態(tài)保護電路，以最大限度地降低電壓 過頭。OVP 功能通過實施一個電路來比較 FB 引腳電壓到 OVP 閾值，即內(nèi)部電壓基準的 109%。如果 FB 引腳 voltage 大于 OVTP 閾值，高側(cè) MOSFET 被禁用，從而防止電流 從流向輸出并最小化輸出過沖。當 FB 電壓下降低于 OVP 下限為 107%，允許高側(cè) MOSFET 打開下一個 clock 周期。

TPS652510 具有一個監(jiān)控電路，用于監(jiān)控每個降壓轉(zhuǎn)換器的輸出和 PGOOD 一旦 Sequencing 完成，pin 被置位。PGOOD 引腳是開漏輸出。PGOOD 引腳為 當任何 Buck 轉(zhuǎn)換器被拉至標稱輸出電壓的 85% 以下時，將其拉低。PGOOD 是 當所有轉(zhuǎn)換器輸出都超過其標稱輸出電壓的 90% 時上拉。默認的 重置時間為 100 毫秒。PGOOD 的極性為高電平有效。

該器件實施內(nèi)部熱關(guān)斷，以保護自身，如果結(jié)點 溫度超過 160°C。 當 結(jié)溫超過熱跳閘閾值。一旦芯片溫度降至以下 140°C 時，該器件將重新啟動上電序列。熱關(guān)斷滯后為 20°C。

特性

• 寬輸入電源電壓范圍：
  4.5 V 至 16 V
• 0.8V、1% 精度基準
• 連續(xù)負載：
  3 A （Buck1）、2 A（Buck2 和 3）
• 最大電流：
  3.5 A（降壓 1）、2.5 A（降壓 2 和 3）
• 同步運行，300kHz 至
  2.2MHz 開關(guān)頻率由外部電阻器設(shè)置
• 具有內(nèi)置電流源的
  外部使能引腳，便于排序
• 外部軟啟動引腳
• 由外部電阻器設(shè)置
  的可調(diào)逐周期電流限值
• 具有簡單補償
  電路的電流模式控制
• 自動低脈沖跳躍 （PSM） 功率模式，
  允許輸出紋波優(yōu)于 2%
• 支持預(yù)偏置輸出
• 電源良好監(jiān)控器和復(fù)位發(fā)生器
• 小型、熱效率高的 40 引腳 6mm ×
  6mm RHA （QFN） 封裝
• –40°C 至 125°C 結(jié)溫范圍

參數(shù)

一、產(chǎn)品概述

• ?產(chǎn)品名稱?：TPS652510
• ?類型?：4.5V至16V輸入，高電流同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器
• ?特點?：集成FET，三通道輸出，電流模式控制，自動低脈沖跳過模式，支持預(yù)偏置輸出

二、主要特性

• ?輸入電壓范圍?：4.5V至16V
• ?輸出電壓范圍?：0.8V至輸入電壓減去轉(zhuǎn)換器路徑上的電阻壓降
• ?輸出電流?：
  • Buck1：最大3.5A
  • Buck2和Buck3：最大2.5A
• ?開關(guān)頻率?：300kHz至2.2MHz可調(diào)
• ?封裝?：40引腳6mm x 6mm QFN封裝
• ?保護功能?：過流保護、過壓保護、熱關(guān)斷、欠壓鎖定（UVLO）

三、應(yīng)用領(lǐng)域

• 適用于需要多個降壓轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)，如5V、9V、12V或15V系統(tǒng)

四、功能描述

• ?集成FET?：高側(cè)和低側(cè)MOSFET均集成，實現(xiàn)全同步轉(zhuǎn)換，提高效率
• ?電流模式控制?：簡化外部頻率補償，實現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)
• ?自動低脈沖跳過模式?：在輕載和待機狀態(tài)下提高效率，同時保持低輸出紋波
• ?預(yù)偏置輸出支持?：允許輸出在啟動前已存在電壓，防止啟動時的電流沖擊
• ?電源良好監(jiān)視器和復(fù)位發(fā)生器?：監(jiān)視每個降壓轉(zhuǎn)換器的輸出，并在所有轉(zhuǎn)換器輸出電壓穩(wěn)定后斷言PGOOD信號

五、電氣特性

• ?供電電流?：
  • 關(guān)機狀態(tài)下：170μA
  • 無負載，強制PWM模式下：18mA
• ?使能閾值?：高電平閾值1.55V至1.82V，低電平閾值0.98V至1.24V
• ?軟啟動時間?：通過外部電容設(shè)置，推薦不超過5ms
• ?熱關(guān)斷?：超過160°C時關(guān)斷，低于140°C時恢復(fù)

六、封裝與訂購信息

• ?封裝類型?：40引腳VQFN（RHA）封裝
• ?訂購信息?：提供多種封裝選項和數(shù)量選擇，具體見數(shù)據(jù)手冊中的訂購信息部分

七、設(shè)計指南

• ?輸出電壓設(shè)置?：通過電阻分壓器設(shè)置，推薦使用1%或更好精度的電阻
• ?輸出電感選擇?：根據(jù)輸出電流和紋波要求選擇合適的電感值
• ?輸出電容選擇?：滿足負載瞬態(tài)和輸出紋波要求，推薦使用陶瓷電容
• ?輸入電容選擇?：每個轉(zhuǎn)換器輸入端推薦添加至少10μF的陶瓷電容
• ?自舉電容選擇?：每個轉(zhuǎn)換器的高側(cè)MOSFET自舉電容推薦使用47nF的陶瓷電容

八、布局考慮

• ?輸出電壓和LX引腳?：放在頂層，VIN放在內(nèi)層電源平面
• ?地平面?：頂層大面積鋪地，并通過過孔與內(nèi)層地平面連接
• ?高頻信號路徑?：盡量減小環(huán)路面積，如輸入旁路電容和輸出濾波電容的連接
• ?補償元件?：靠近CMPx引腳放置，避免噪聲干擾