主頁 電源管理 AC/DC 和 DC/DC 轉(zhuǎn)換器(集成 FET)

TPS652510

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4.5V 至 16V 輸入、3A/2A/2A 輸出同步三路降壓轉(zhuǎn)換器

產(chǎn)品詳情

Rating Catalog Topology Buck Iout (max) (A) 3 Vin (max) (V) 16 Vin (min) (V) 4.5 Vout (max) (V) 15 Vout (min) (V) 0.8 Features Adjustable current limit, Enable, Frequency synchronization, Light Load Efficiency, Phase Interleaving, Power good, Pre-Bias Start-Up, Soft Start Adjustable, Synchronous Rectification, UVLO adjustable Control mode current mode Switching frequency (min) (kHz) 300 Switching frequency (max) (kHz) 2200 Operating temperature range (°C) -40 to 85 Iq (typ) (μA) 600 Duty cycle (max) (%) 100 Type Converter
Rating Catalog Topology Buck Iout (max) (A) 3 Vin (max) (V) 16 Vin (min) (V) 4.5 Vout (max) (V) 15 Vout (min) (V) 0.8 Features Adjustable current limit, Enable, Frequency synchronization, Light Load Efficiency, Phase Interleaving, Power good, Pre-Bias Start-Up, Soft Start Adjustable, Synchronous Rectification, UVLO adjustable Control mode current mode Switching frequency (min) (kHz) 300 Switching frequency (max) (kHz) 2200 Operating temperature range (°C) -40 to 85 Iq (typ) (μA) 600 Duty cycle (max) (%) 100 Type Converter
VQFN (RHA) 40 36 mm2 6 x 6
  • 寬輸入電源電壓范圍:
    4.5V-16V
  • 0.8V,1% 精度基準(zhǔn)
  • 持續(xù)加載:
    3A(降壓 1),2A(降壓 2 和降壓 3)
  • 最大電流:
    3.5A(降壓 1),2.5A(降壓 2 和降壓 3)
  • 同步操作,由外部電阻設(shè)置的 300kHz - 2.2MHz 開關(guān)頻率
  • 具有內(nèi)置電流源的外部使能引腳以實(shí)現(xiàn)簡便排序
  • 外部軟啟動(dòng)引腳
  • 外部電阻設(shè)置的可調(diào)節(jié)逐周期電源限制
  • 具有簡單補(bǔ)償電路的電流模式控制
  • 自動(dòng)低脈沖跳躍 (PSM) 電源模式,可實(shí)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)于 2% 的輸出紋波
  • 支持預(yù)偏置輸出
  • 電源正常監(jiān)控器和復(fù)位發(fā)生器
  • 小型,高效散熱的 40 引腳 6mm x 6mm RHA(四方扁平無引線 (QFN))封裝
  • -40°C 至 125°C 的結(jié)溫范圍

  • 寬輸入電源電壓范圍:
    4.5V-16V
  • 0.8V,1% 精度基準(zhǔn)
  • 持續(xù)加載:
    3A(降壓 1),2A(降壓 2 和降壓 3)
  • 最大電流:
    3.5A(降壓 1),2.5A(降壓 2 和降壓 3)
  • 同步操作,由外部電阻設(shè)置的 300kHz - 2.2MHz 開關(guān)頻率
  • 具有內(nèi)置電流源的外部使能引腳以實(shí)現(xiàn)簡便排序
  • 外部軟啟動(dòng)引腳
  • 外部電阻設(shè)置的可調(diào)節(jié)逐周期電源限制
  • 具有簡單補(bǔ)償電路的電流模式控制
  • 自動(dòng)低脈沖跳躍 (PSM) 電源模式,可實(shí)現(xiàn)一個(gè)優(yōu)于 2% 的輸出紋波
  • 支持預(yù)偏置輸出
  • 電源正常監(jiān)控器和復(fù)位發(fā)生器
  • 小型,高效散熱的 40 引腳 6mm x 6mm RHA(四方扁平無引線 (QFN))封裝
  • -40°C 至 125°C 的結(jié)溫范圍

TPS652510 是一款具有 3 個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器的電源管理集成電路 (IC)。 集成了高側(cè)和低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 以提供效率更高的完全同步轉(zhuǎn)換。 這個(gè)轉(zhuǎn)換器被設(shè)計(jì)成在使設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用來優(yōu)化他們的用法的同時(shí),簡化它的應(yīng)用。

此轉(zhuǎn)換器可運(yùn)行在 5V,9V,12V 或 15V 系統(tǒng)中。 此輸出電壓可在外部由一個(gè)電阻分壓器設(shè)定為 0.8V 至輸入電壓減去轉(zhuǎn)換器路徑上阻性壓降所得值之間的任一電壓值。 每個(gè)轉(zhuǎn)換器特有使能引腳,此引腳允許一個(gè)針對排序用途的延遲啟動(dòng),通過選擇軟啟動(dòng)電容來實(shí)現(xiàn)可調(diào)軟啟動(dòng)時(shí)間的軟啟動(dòng)引腳,和一個(gè)電流限制 (RLIM) 引腳,此引腳使得設(shè)計(jì)人員能夠通過選擇一個(gè)外部電阻器來調(diào)整電流限值,并且優(yōu)化電感器的選擇。 所有轉(zhuǎn)換器運(yùn)行在“斷續(xù)模式”中:一旦在任何一個(gè)轉(zhuǎn)換器中感測到持續(xù)時(shí)間超過 10ms 的過流情況,它們將被關(guān)斷 10ms,然后將重試啟動(dòng)序列。 如果過載已經(jīng)被移除,此轉(zhuǎn)換器將斜升并且正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 如果情況不是這樣,此轉(zhuǎn)換器將感測到另外一個(gè)過流事件,再次關(guān)斷,并且在此故障被消除前,重復(fù)此循環(huán)(斷續(xù))。 如果過載情況持續(xù)時(shí)間少于 10ms,那么只關(guān)斷并重啟動(dòng)受到影響的相關(guān)轉(zhuǎn)換器,而不會(huì)出現(xiàn)全局?jǐn)嗬m(xù)模式。

這些轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率由一個(gè)連接至 ROSC 引腳的外部電阻器設(shè)定。 開關(guān)穩(wěn)壓器被設(shè)計(jì)成在 300kHz 至 2.2MHz 的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行。 于是,這些轉(zhuǎn)換器以 180°相位差運(yùn)行,以大大減少輸入濾波需求。 所有轉(zhuǎn)換器具有峰值電流模式控制,此控制可簡化外部頻率補(bǔ)償。

此器件具有一個(gè)內(nèi)置的斜率補(bǔ)償斜坡,以防止峰值電流模式控制中的次諧波振蕩。 一個(gè)傳統(tǒng)類型 II 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)能夠穩(wěn)定系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)。 此外,一個(gè)與反饋分壓器的上層電阻并聯(lián)的可選電容器多提供一個(gè)零值,并使得分頻頻率超過 100kHz。

所有轉(zhuǎn)換器特有一個(gè)自動(dòng)低功率脈沖頻率調(diào)制 (PFM) 跳躍模式,此模式提升了輕負(fù)載和待機(jī)運(yùn)行期間的效率,而與此同時(shí)又保證一個(gè)極低的輸出紋波,從而在低輸出電壓上實(shí)現(xiàn)一個(gè)少于 2% 的值。

此器件組裝有一個(gè)過壓瞬態(tài)保護(hù)電路來大大減少電壓過沖。 過壓保護(hù) (OVP) 特性通過執(zhí)行一個(gè)電路來大大減少輸出過沖,此電路將 FB 引腳電壓與 OVP 閥值(內(nèi)部電壓基準(zhǔn)的 109%)相比較。 如果 FB 引腳電壓大于 OVTP 閥值,高側(cè) MOSFET 被禁用,從而防止電流流入輸出,并且大大減少輸出過沖。 當(dāng) FB 電壓下降至低于 OVP 較低閥值(為內(nèi)部電壓基準(zhǔn)的 107%)時(shí),高側(cè) MOSFET 可接通下一個(gè)時(shí)鐘周期。

TPS652510 特有一個(gè)監(jiān)控電路,此電路監(jiān)控每個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器的輸出,而 PGOOD 引腳在排序完成時(shí)置位。 PGOOD 引腳是一個(gè)開漏輸出。 這個(gè) PGOOD 引腳在任一降壓轉(zhuǎn)換器被下拉至低于標(biāo)稱輸出電壓值的 85% 時(shí)下拉為低電平。 當(dāng)所有轉(zhuǎn)換器輸出大于其標(biāo)稱輸出電壓值的 90% 以上時(shí),PGOOD 被上拉。 缺省復(fù)位時(shí)間為 100ms。 PGOOD 的極性為高電平有效。

此器件執(zhí)行一個(gè)內(nèi)部熱關(guān)斷來在結(jié)溫超過 160°C 時(shí)保護(hù)其自身不受損壞。 當(dāng)結(jié)溫超過熱跳變閥值時(shí),此熱關(guān)斷強(qiáng)制器件停止運(yùn)行。 一旦裸片溫度減少至低于 140°C,此器件重新啟動(dòng)加電序列。 熱關(guān)斷滯后值為 20°C。

TPS652510 是一款具有 3 個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器的電源管理集成電路 (IC)。 集成了高側(cè)和低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 以提供效率更高的完全同步轉(zhuǎn)換。 這個(gè)轉(zhuǎn)換器被設(shè)計(jì)成在使設(shè)計(jì)人員能夠根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用來優(yōu)化他們的用法的同時(shí),簡化它的應(yīng)用。

此轉(zhuǎn)換器可運(yùn)行在 5V,9V,12V 或 15V 系統(tǒng)中。 此輸出電壓可在外部由一個(gè)電阻分壓器設(shè)定為 0.8V 至輸入電壓減去轉(zhuǎn)換器路徑上阻性壓降所得值之間的任一電壓值。 每個(gè)轉(zhuǎn)換器特有使能引腳,此引腳允許一個(gè)針對排序用途的延遲啟動(dòng),通過選擇軟啟動(dòng)電容來實(shí)現(xiàn)可調(diào)軟啟動(dòng)時(shí)間的軟啟動(dòng)引腳,和一個(gè)電流限制 (RLIM) 引腳,此引腳使得設(shè)計(jì)人員能夠通過選擇一個(gè)外部電阻器來調(diào)整電流限值,并且優(yōu)化電感器的選擇。 所有轉(zhuǎn)換器運(yùn)行在“斷續(xù)模式”中:一旦在任何一個(gè)轉(zhuǎn)換器中感測到持續(xù)時(shí)間超過 10ms 的過流情況,它們將被關(guān)斷 10ms,然后將重試啟動(dòng)序列。 如果過載已經(jīng)被移除,此轉(zhuǎn)換器將斜升并且正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 如果情況不是這樣,此轉(zhuǎn)換器將感測到另外一個(gè)過流事件,再次關(guān)斷,并且在此故障被消除前,重復(fù)此循環(huán)(斷續(xù))。 如果過載情況持續(xù)時(shí)間少于 10ms,那么只關(guān)斷并重啟動(dòng)受到影響的相關(guān)轉(zhuǎn)換器,而不會(huì)出現(xiàn)全局?jǐn)嗬m(xù)模式。

這些轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率由一個(gè)連接至 ROSC 引腳的外部電阻器設(shè)定。 開關(guān)穩(wěn)壓器被設(shè)計(jì)成在 300kHz 至 2.2MHz 的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行。 于是,這些轉(zhuǎn)換器以 180°相位差運(yùn)行,以大大減少輸入濾波需求。 所有轉(zhuǎn)換器具有峰值電流模式控制,此控制可簡化外部頻率補(bǔ)償。

此器件具有一個(gè)內(nèi)置的斜率補(bǔ)償斜坡,以防止峰值電流模式控制中的次諧波振蕩。 一個(gè)傳統(tǒng)類型 II 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)能夠穩(wěn)定系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)。 此外,一個(gè)與反饋分壓器的上層電阻并聯(lián)的可選電容器多提供一個(gè)零值,并使得分頻頻率超過 100kHz。

所有轉(zhuǎn)換器特有一個(gè)自動(dòng)低功率脈沖頻率調(diào)制 (PFM) 跳躍模式,此模式提升了輕負(fù)載和待機(jī)運(yùn)行期間的效率,而與此同時(shí)又保證一個(gè)極低的輸出紋波,從而在低輸出電壓上實(shí)現(xiàn)一個(gè)少于 2% 的值。

此器件組裝有一個(gè)過壓瞬態(tài)保護(hù)電路來大大減少電壓過沖。 過壓保護(hù) (OVP) 特性通過執(zhí)行一個(gè)電路來大大減少輸出過沖,此電路將 FB 引腳電壓與 OVP 閥值(內(nèi)部電壓基準(zhǔn)的 109%)相比較。 如果 FB 引腳電壓大于 OVTP 閥值,高側(cè) MOSFET 被禁用,從而防止電流流入輸出,并且大大減少輸出過沖。 當(dāng) FB 電壓下降至低于 OVP 較低閥值(為內(nèi)部電壓基準(zhǔn)的 107%)時(shí),高側(cè) MOSFET 可接通下一個(gè)時(shí)鐘周期。

TPS652510 特有一個(gè)監(jiān)控電路,此電路監(jiān)控每個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器的輸出,而 PGOOD 引腳在排序完成時(shí)置位。 PGOOD 引腳是一個(gè)開漏輸出。 這個(gè) PGOOD 引腳在任一降壓轉(zhuǎn)換器被下拉至低于標(biāo)稱輸出電壓值的 85% 時(shí)下拉為低電平。 當(dāng)所有轉(zhuǎn)換器輸出大于其標(biāo)稱輸出電壓值的 90% 以上時(shí),PGOOD 被上拉。 缺省復(fù)位時(shí)間為 100ms。 PGOOD 的極性為高電平有效。

此器件執(zhí)行一個(gè)內(nèi)部熱關(guān)斷來在結(jié)溫超過 160°C 時(shí)保護(hù)其自身不受損壞。 當(dāng)結(jié)溫超過熱跳變閥值時(shí),此熱關(guān)斷強(qiáng)制器件停止運(yùn)行。 一旦裸片溫度減少至低于 140°C,此器件重新啟動(dòng)加電序列。 熱關(guān)斷滯后值為 20°C。

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技術(shù)文檔

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* 數(shù)據(jù)表 3 個(gè) DC-DC 轉(zhuǎn)換器(集成 FET) 數(shù)據(jù)表 (Rev. B) 英語版 (Rev.B) PDF | HTML 2013年 9月 26日
EVM 用戶指南 TPS652510 Buck Converter Evaluation Module User's Guide (Rev. A) PDF | HTML 2021年 5月 26日
應(yīng)用手冊 Measure Power Stage Gain and Slope Compensation in PCM (Peak Current Mode) BUCK (Rev. A) PDF | HTML 2019年 4月 1日
應(yīng)用手冊 TPS65250/1/2/3 LAYOUT GUIDE 2013年 1月 15日

設(shè)計(jì)和開發(fā)

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評估板

TPS652510EVM — TPS652510 高電流、同步降壓三路轉(zhuǎn)換開關(guān)評估模塊

TPS652510EVM 評估模塊用于提供對 TPS652510 功能的訪問權(quán)限。TPS652510 PMIC 可以提供 3A、2A 和 2A 持續(xù)輸出,工作范圍為 4.5V 至 16V,外部設(shè)定的開關(guān)頻率范圍為 300kHz 至 2.2MHz,可自動(dòng)執(zhí)行 PFM/PWM 操作。當(dāng) PMIC 未完全加載,降壓 1 可加載至 3.5A,而降壓 2 和降壓 3 可加載至 2.5A。此模塊可以進(jìn)行部分修改,用于測試在不同輸入和輸出電壓、電流和頻率操作下的性能。請聯(lián)系 TI 現(xiàn)場應(yīng)用組,獲取有關(guān)這方面的建議

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仿真模型

TPS652510 TINA-TI Average Reference Design

SLVM403.TSC (95 KB) - TINA-TI Reference Design
仿真模型

TPS652510 TINA-TI Average Spice Model

SLVM402.ZIP (8 KB) - TINA-TI Spice Model
封裝 引腳 CAD 符號(hào)、封裝和 3D 模型
VQFN (RHA) 40 Ultra Librarian

訂購和質(zhì)量

包含信息:
  • RoHS
  • REACH
  • 器件標(biāo)識(shí)
  • 引腳鍍層/焊球材料
  • MSL 等級/回流焊峰值溫度
  • MTBF/時(shí)基故障估算
  • 材料成分
  • 鑒定摘要
  • 持續(xù)可靠性監(jiān)測
包含信息:
  • 制造廠地點(diǎn)
  • 封裝廠地點(diǎn)

支持和培訓(xùn)

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