ZHCAC89 January 2022 TPS562211 , TPS562212 , TPS563211 , TPS563212
技術(shù)進(jìn)步突飛猛進(jìn)，而在幕后，通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新提高性能以及實(shí)現(xiàn)新功能和更時(shí)尚的設(shè)計(jì)是下一代消費(fèi)類器件開發(fā)的基礎(chǔ)。這使得電子系統(tǒng)的集成度越來(lái)越高，而且日益復(fù)雜。系統(tǒng)工程師所面臨的 IC 和元件類型比以往任何時(shí)候都多，而且會(huì)有更多獨(dú)特性能的電源軌。對(duì)于如此多的電源軌，簡(jiǎn)化電源 IC 選型可以節(jié)省大量應(yīng)用和調(diào)試時(shí)間，從而使 IC 更易于使用且更靈活。它還將減少器件型號(hào)，以縮短研發(fā)周期時(shí)間。保持更少的器件型號(hào)也可以通過(guò)節(jié)省資源和時(shí)間來(lái)幫助客戶。因此，許多設(shè)計(jì)人員選擇利用經(jīng)過(guò)演示和驗(yàn)證的電源解決方案，這些解決方案使用的降壓控制器將性能和靈活性集于一身。
為了使降壓解決方案更加靈活且更易于使用，TI 一直通過(guò)多種技術(shù)和解決方案解決這一難題。例如，在設(shè)計(jì)階段獲得內(nèi)部補(bǔ)償，將降壓簡(jiǎn)化為基本 6/8 引腳以方便使用。同時(shí)，在輕負(fù)載條件下，TI 還針對(duì)不同的負(fù)載條件和要求發(fā)布了具有精密使能和可調(diào)節(jié) VIN UVLO、可選 Eco-mode? 和 FCCM（強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式）運(yùn)行以及 P2P 系列的高級(jí)器件，從而讓器件使用起來(lái)更加靈活。
表 1-1 顯示了一些易于使用的降壓解決方案，這些器件使用很少的外部元件，并且效率非常高、負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)非?？?，對(duì)于需要板載直流/直流降壓轉(zhuǎn)換器的不同插座而言，這些器件也非常靈活。這種靈活性的原因在于所有器件之間引腳對(duì)引腳兼容，而且即使負(fù)載電流要求變化高達(dá) 5A，也能以極小的變化輕松切換電路板上的器件。TPS56x201 系列還通過(guò)高級(jí) Eco-mode? 特性提供出色的輕負(fù)載效率，以支持待機(jī)模式期間的功耗調(diào)節(jié)。如果不需要此功能，并且首選在輕負(fù)載下以恒定開關(guān)頻率運(yùn)行，則 TPS56x208 系列也能夠滿足此需求。還列出了更多兼容選項(xiàng)以滿足不同的要求。
| 輸入電壓 (V) | 負(fù)載電流 (A) | Fsw (kHz) | 輕負(fù)載下的模式 | 封裝 | |
|---|---|---|---|---|---|
| TPS54302 | 4.5-28 | 3 | 400 | ECO | SOT-23(6) |
| TPS54308 | 4.5-28 | 3 | 350 | FCCM | SOT-23(6) |
| TPS54202/H | 4.5-28 | 2 | 500 | ECO | SOT-23(6) |
| TPS56339 | 4.5-24 | 3 | 500 | ECO | SOT-23(6) |
| TPS562201 | 4.5-17 | 2 | 580 | ECO | SOT-23(6) |
| TPS562208 | 4.5-17 | 2 | 580 | FCCM | SOT-23(6) |
| TPS563201 | 4.5-17 | 3 | 580 | ECO | SOT-23(6) |
| TPS563208 | 4.5-17 | 3 | 580 | FCCM | SOT-23(6) |
| TPS563240 | 4.5-17 | 3 | 1400 | OOA | SOT-23(6) |
| TPS563249 | 4.5-17 | 3 | 1400 | FCCM | SOT-23(6) |
| TPS564201 | 4.5-17 | 4 | 560 | ECO | SOT-23(6) |
| TPS564208 | 4.5-17 | 4 | 560 | FCCM | SOT-23(6) |
| TPS565201 | 4.5-17 | 5 | 500 | ECO | SOT-23(6) |
| TPS565208 | 4.5-17 | 5 | 500 | FCCM | SOT-23(6) |
對(duì)于某些通信和工業(yè)應(yīng)用，他們希望使用 PG（電源正常）和 SS（軟啟動(dòng)）來(lái)調(diào)節(jié)上電順序。TI 為這種用途提供 8 引腳降壓解決方案。例如，我們的 TPS56321x 和 TPS56221x 器件可提供可選的 Eco-mode 運(yùn)行或 FCCM 運(yùn)行以及具有一個(gè)可編程 MODE 引腳的 PG/SS。這種多功能引腳是指兩個(gè)或多個(gè)功能集成到一個(gè)引腳。能夠以極少的改動(dòng)為各種項(xiàng)目重復(fù)使用設(shè)計(jì)，從而節(jié)省時(shí)間和開發(fā)成本。就復(fù)制和粘貼方法而言，多功能引腳是理想的選擇，不同項(xiàng)目之間只需更換電阻器即可。多功能引腳有助于簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，減少配置功能集所需的外部元件。在給定器件中需要設(shè)計(jì)的無(wú)源器件更少，因此解決方案總尺寸更小，成本更低。在多個(gè)項(xiàng)目上使用相同的器件和更少的 BOM 數(shù)量都有助于顯著簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈。
器件數(shù)據(jù)表中的表格用于揭示可用的功能，并指導(dǎo)您選擇所需的組合。表 1-2 是 TPS563211 數(shù)據(jù)表的模式引腳選擇示例。共有兩種功能選擇，總共有四種組合。一個(gè)從接地配置到 MODE 引腳的電阻器值（在可接受值的范圍內(nèi)）可用來(lái)選擇兩個(gè)特性操作。另外還可以通過(guò) MODE 引腳配置可選的電源正常狀態(tài)指示器或外部軟啟動(dòng)。通過(guò)正確配置使能、電源正常狀態(tài)指示器或外部軟啟動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)電源時(shí)序控制。
| 模式電阻器范圍 | 建議模式電阻值 | 輕負(fù)載運(yùn)行模式 | PG/SS 引腳的功能 |
|---|---|---|---|
| [0, 12]kΩ | 0 | ECO | 電源正常 |
| [30, 50]kΩ | 47kΩ | ECO | 軟啟動(dòng) |
| [83, 120]kΩ | 100kΩ | FCCM | 軟啟動(dòng) |
| [180, ∞]kΩ | 浮點(diǎn)數(shù) | FCCM | 電源正常 |
該系列器件提供兩種不同的頻率，可在選擇輸出濾波器元件時(shí)優(yōu)化效率和尺寸。它還易于針對(duì)不同應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)，提供了更小尺寸和更高的頻率。表 1-3 讓我們大致了解一下該系列。
| 輸入電壓 (V) | 負(fù)載電流 (A) | Fsw (kHz) | 輕負(fù)載下的模式 | PG/SS | 封裝 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| TPS563211 | 4.2-18 | 3 | 600 | 可選 | 可選 | SOT-583 |
| TPS563212 | 4.2-18 | 3 | 1200 | 可選 | 可選 | SOT-583 |
| TPS562211 | 4.2-18 | 2 | 600 | 可選 | 可選 | SOT-583 |
| TPS562212 | 4.2-18 | 2 | 1200 | 可選 | 可選 | SOT-583 |
此外，該器件采用高級(jí)仿真電流模式 (AECM) 控制拓?fù)?，能夠提供快速瞬態(tài)響應(yīng)和真正的固定開關(guān)頻率。簡(jiǎn)便易用性體現(xiàn)在這樣一種情況下：借助內(nèi)部智能環(huán)路帶寬控制，該器件無(wú)需外部補(bǔ)償，即可在寬輸出電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱附加資源。
此外，為了彌合易用性和高性能電源轉(zhuǎn)換集成電路 (IC) 之間的鴻溝，TI 提供了一系列電源設(shè)計(jì)工具，包括 WEBENCH?、PSPICE 和仿真模型?？紤]到高性能解決方案所固有的元件相互依賴和權(quán)衡，特定于 IC 的快速入門計(jì)算器是另一種用于加快和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過(guò)程的便捷工具。