TPS563211 [TI]
采用 SOT583 封装且具有 1% 精度、PG/SS 和 PFM/强制 PWM 的 4.2V 至 17V、3A 同步降压转换器;型号: | TPS563211 |
厂家: | TEXAS INSTRUMENTS |
描述: | 采用 SOT583 封装且具有 1% 精度、PG/SS 和 PFM/强制 PWM 的 4.2V 至 17V、3A 同步降压转换器 转换器 |
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TPS563211
ZHCSM27A –SEPTEMBER 2020 –REVISED AUGUST 2021
TPS563211 采用SOT583 封装的4.2V 至18V 输入、3A 同步降压转换器
1 特性
3 说明
• 输入电压:4.2 V 至18 V
• 输出电压:0.6V 至7V
TPS563211 是一款具有成本效益且高度灵活的同步降
压转化器,提供可选的 Eco-mode 或强制连续导通模
式 (FCCM) 操作。另外还可以通过 MODE 引脚配置可
选的电源正常状态指示器或外部软启动。通过正确配置
使能、电源正常状态指示器或外部软启动可以实现电源
时序控制。4.2V 至18V 的宽输入电压范围支持12V 和
15V 等各种常见的输入电压轨。其输出电压为 0.6V 至
7V,支持高达3A 的持续输出电流。
– 高达3A 的持续输出电流
– 最短导通时间:45ns
– 最大占空比: 98%
• 高效率
– 集成式66mΩ和33mΩMOSFET
– 静态电流120µA(典型值)
• 高度灵活且易于使用
该器件采用高级仿真电流模式 (AECM) 控制拓扑,能
够提供快速瞬态响应和真正的固定开关频率。借助内部
智能环路带宽控制,该器件无需外部补偿,即可在宽输
出电压范围内实现快速瞬态响应。
– 可选Eco-mode 或FCCM 操作
– 可选的电源正常状态指示器或外部软启动
– 精密使能输入
• 高精度
高侧峰值电流的逐周期电流限制可在过载情况下保护器
件,并通过低侧谷值电流限制防止电流失控,增强限制
效果。在过压保护 (OVP)、欠压保护 (UVP)、UVLO
保护和热关断保护情况下将触发打嗝模式。
– 基准电压精度:±1% (25°C)
– 开关频率容差:±8.5%
• 小解决方案尺寸
– 内置补偿功能,便于使用
– SOT583 封装
– 最小外部元件数量
此器件采用1.6mm x 2.1mm SOT583 封装。
器件信息
封装(1)
• 用于高侧和低侧MOSFET 的逐周期电流限制
• 非锁存OVP、UVP、UVLO 和TSD 保护
• 使用TPS563211 并借助WEBENCH® Power
Designer 创建定制设计方案
封装尺寸(标称值)
器件型号
TPS563211
SOT583 (8)
1.2 mm x 2.1 mm
(1) 如需了解所有可用封装,请参阅数据表末尾的可订购产品附
录。
2 应用
• 机顶盒(STB)、数字电视
• 智能扬声器
• 有线网络、宽带
• 监控
100
95
90
85
80
75
70
VIN
VIN
BOOT
TPS563211
C2
C1
L
VOUT
SW
PG/SS
FB
MODE
R1
R2
R3
EN
EN
C3
65
GND
VIN = 12 V, VOUT = 3.3 V
VIN = 12 V, VOUT = 5 V
60
VIN = 9 V, VOUT = 3.3 V
VIN = 9 V, VOUT = 5 V
55
50
简化原理图
0.001
0.01
0.1
Output Current (A)
1
5
效率与输出电流间的关系
本文档旨在为方便起见,提供有关TI 产品中文版本的信息,以确认产品的概要。有关适用的官方英文版本的最新信息,请访问
www.ti.com,其内容始终优先。TI 不保证翻译的准确性和有效性。在实际设计之前,请务必参考最新版本的英文版本。
English Data Sheet: SLUSDX1
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内容
1 特性................................................................................... 1
2 应用................................................................................... 1
3 说明................................................................................... 1
4 修订历史记录.....................................................................2
5 引脚配置和功能................................................................. 3
6 规格................................................................................... 4
6.1 绝对最大额定值...........................................................4
6.2 ESD 等级.................................................................... 4
6.3 建议运行条件.............................................................. 4
6.4 热性能信息..................................................................5
6.5 电气特性......................................................................5
6.6 典型特性......................................................................7
7 详细说明.......................................................................... 10
7.1 概述...........................................................................10
7.2 功能框图....................................................................10
7.3 特性说明....................................................................10
7.4 器件功能模式............................................................ 14
8 应用和实现.......................................................................17
8.1 应用信息....................................................................17
8.2 典型应用....................................................................17
9 电源建议.......................................................................... 25
10 布局............................................................................... 25
10.1 布局指南..................................................................25
10.2 布局示例..................................................................25
11 器件和文档支持..............................................................27
11.1 器件支持..................................................................27
11.2 接收文档更新通知................................................... 27
11.3 支持资源..................................................................27
11.4 商标.........................................................................27
11.5 Electrostatic Discharge Caution..............................27
11.6 术语表..................................................................... 27
12 机械、封装和可订购信息...............................................28
4 修订历史记录
注:以前版本的页码可能与当前版本的页码不同
Changes from Revision * (September 2020) to Revision A (August 2021)
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• 将文档状态从“预告信息”更改为“量产数据”................................................................................................ 1
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5 引脚配置和功能
PG/SS
VIN
1
2
3
4
8
FB
7
6
5
MODE
EN
SW
GND
BOOT
图5-1. 8 引脚SOT583 DRL 封装(俯视图)
表5-1. 引脚功能
引脚
名称
I/O(1)
说明
编号
该引脚可以选择作为电源正常功能或软启动功能,具体取决于器件MODE 引脚配置。
• 如果选择了电源正常功能,这是一个开漏电源正常指示器。
• 如果选择了软启动功能,则从该引脚连接到GND 的外部电容器定义内部参考电压的上
升时间。
PG/SS
1
I/O
VIN
SW
2
3
4
5
P
P
G
P
控制电路的输入电压电源引脚。在VIN 和GND 之间连接输入去耦电容器。
开关节点端子。将输出电感器连接到该引脚。
GND
BOOT
控制器电路和内部电路的GND 端子
高侧MOSFET 栅极驱动电路的电源输入。在BOOT 和SW 引脚间连接一个0.1μF 电容
器。
启用输入控制。将EN 驱动为高电平或让该引脚悬空可启用转换器。外部电阻分压器可用于
实现可调节的VIN UVLO 功能。
EN
6
I/O
轻负载下的器件运行模式(Eco-Mode 运行或FCCM 运行)和引脚1 功能(电源正常引脚
或软启动引脚)选择引脚。在MODE 至GND 之间连接一个电阻器,以便根据表7-1 配置
器件。
MODE
FB
7
8
I/O
I
变换器反馈输入。通过反馈电阻分压器连接到输出电压。
(1) I = 输入,O = 输出,I/O = 输入或输出,G = 接地,P = 电源
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6 规格
6.1 绝对最大额定值
在建议的-40°C 到+125°C 工作结温范围内(除非另外说明)(1)
最小值
最大值 单位
VIN
-0.3
20
-0.3
–3
20
22
SW,直流
SW,瞬态< 10ns
-0.3
20
V
22
VIN –SW,直流
引脚电压(2)
VIN –SW,瞬态< 10ns
–3
BOOT
25
6
–0.3
–0.3
–0.3
-40
BOOT –SW
6
EN、FB、PG/SS、MODE
工作结温(3)
TJ
150
150
°C
°C
Tstg
–65
贮存温度
(1) 超出这些列出的绝对最大额定值的压力可能会对器件造成永久损坏。这些仅仅是压力额定值,并不表示器件在这些条件下以及在“建议
运行条件”以外的任何其他条件下能够正常运行。在绝对最大额定值条件下长时间运行可影响器件可靠性。
(2) 所有电压值都相对于网络接地端而言。
(3) 尽管可以在高于125°C 的结温下工作,但会缩短器件的使用寿命。
6.2 ESD 等级
值
单位
人体放电模式(HBM),符合ANSI/
ESDA/JEDEC JS-001,所有引脚(1)
±2000
V(ESD)
V
静电释放
充电器件模式(CDM),符合JEDEC 规
范JESD22-C101,所有引脚(2)
±500
(1) JEDEC 文件JEP155 规定:500V HBM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
(2) JEDEC 文件JEP157 规定:250V CDM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
6.3 建议运行条件
在建议的-40°C 到+125°C 工作结温范围内(除非另外说明)(1)
最小值
最大值 单位
VIN
4.2
0.6
18
7
输入电源电压范围
输出电压范围
VOUT
18
20
SW,直流
–0.1
–3
SW,瞬态< 10ns
VIN - SW,直流
VIN - SW,瞬态< 10ns
BOOT
18
V
–0.1
–3
20
23.5
5.5
引脚电压
–0.1
–0.1
–0.1
0
BOOT - SW
5.5
EN、FB、PG/SS、MODE
IOUT
TJ
3
A
输出电流范围
工作结温
-40
125
°C
(1) 建议运行条件表示器件可正常工作的条件,但不保证特定性能限制。有关保证的规格,请参阅“电气特性”。
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6.4 热性能信息
TPS563211
热指标(1)
DRL(SOT583)
单位
8 引脚
(2)
RθJA
116.7
41.7
20.9
1.0
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻
RθJC(top)
RθJB
结至外壳(顶部)热阻
结至电路板热阻
ΨJT
结至顶部特征参数
20.8
70
ΨJB
结至电路板特征参数
(3)
RθJA(EVM)
TPS563211EVM 上的结至环境热阻
(1) 有关新旧热指标的更多信息,请参阅《半导体和IC 封装热指标》应用报告,SPRA953。
(2) 此表中给出的RθJA 值仅用于与其他封装的比较,不能用于设计目的。这些值是在标准JEDEC 板上模拟得出的。它们并不代表在实际
应用中获得的性能。
(3) TPS563211EVM 上的实际RθJA 约为70℃/W,测试条件:VIN = 12V,VOUT = 5V,IOUT = 3A,TA = 25℃。
6.5 电气特性
限值适用于建议的-40°C 至+125°C 工作结温范围(TJ)(除非另外说明)。最小和最大限值是经过测试、设计和统计相关性
而确定的。典型值表示TJ = 25°C 条件下最有可能达到的参数标准,仅供参考。除非另有说明,以下条件适用:VIN = 4.2V 至
18V。
参数
测试条件
最小值 典型值 最大值 单位
电源
VIN
4.2
18
V
工作输入电压
非开关,VEN = 1.2V,VFB = 0.65V,IOUT
= 0mA
120
µA
节能模式下的VIN 静态电流
IQ(VIN)
非开关,VEN = 1.2V,VFB = 0.65V,IOUT
450
3
µA
µA
FCCM 的VIN 静态电流
VIN 关断电源电流
= 0mA
ISD(VIN)
UVLO
VIN = 12V,VEN = 0V
10
VUVLO(R)
VUVLO(F)
ENABLE
VEN(R)
3.8
3.4
4
4.2
3.8
V
V
VIN UVLO 上升阈值
VIN UVLO 下降阈值
VIN 上升
VIN 下降
3.6
1.05
0.91
0.93
2.4
1.15
1.01
1.2
1.25
1.10
1.5
V
V
EN 电压上升阈值
EN 上升,启用开关
EN 下降,禁用开关
VEN = 1.0 V
VEN(F)
EN 电压下降阈值
IEN(P1)
µA
µA
EN 引脚拉电流前EN 上升阈值
EN 引脚拉电流迟滞
IEN(H)
3.1
3.81
基准电压
TJ = 25°C
0.594
0.591
-0.1
0.6
0.6
0
0.606
0.609
0.1
V
V
VFB
FB 电压
TJ = –40°C 至125°C,VIN = 12V
VFB = 0.65V,TJ = 25°C
IFB(LKG)
STARTUP
ISS
µA
FB 输入泄漏电流
VSS=0V
4.5
1.5
6.6
2
8.3
2.6
µA
ms
软启动充电电流
tSS
从第1 个开关脉冲到目标VOUT
内部固定软启动时间
开关频率
fSW(FCCM)
550
600
650
kHz
开关频率,FCCM 运行
功率级
RDSON(HS)
TJ = 25°C,VIN = 12V,VBOOT-SW = 5V
TJ = 25°C,VIN = 12V
66
33
45
高侧MOSFET 导通电阻
低侧MOSFET 导通电阻
最小ON 脉冲宽度
mΩ
mΩ
ns
RDSON(LS)
(1)
tON(min)
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限值适用于建议的-40°C 至+125°C 工作结温范围(TJ)(除非另外说明)。最小和最大限值是经过测试、设计和统计相关性
而确定的。典型值表示TJ = 25°C 条件下最有可能达到的参数标准,仅供参考。除非另有说明,以下条件适用:VIN = 4.2V 至
18V。
参数
测试条件
最小值 典型值 最大值 单位
tON(max)
tOFF(min)
6
µs
ns
最大ON 脉冲宽度
最小OFF 脉冲宽度
105
过流保护
IHS(OC)
4.25
3.0
5
4
5.75
4.9
A
A
HS MOSFET 上的峰值电流限值
高侧峰值电流限值
低侧谷值电流限值
LS MOSFET 上的谷值电流限值,VIN
12V
=
ILS(OC)
LS MOSFET 上的灌电流限值,VIN
12V
=
ILS(NOC)
1.1
1.5
2.2
A
FCCM 的低侧负电流限值
tHIC(WAIT)
tHIC(RE)
输出OVP 和UVP
108
6
µs
进入打嗝前的等待时间
重启之前的打嗝时间
周期
62.5%
5%
VFB 下降
UVP 迟滞
VFB 上升
OVP 迟滞
VUVP
欠压保护(UVP)阈值电压
过压保护(OVP)阈值电压
107% 112.0%
5%
114%
VOVP
电源正常
82%
87%
87%
92%
92%
97%
112%
114%
0.3
FB 下降,PG 从高到低
FB 上升,PG 从低到高
FB 下降,PG 从低到高
FB 上升,PG 从高到低
IPG = 0.6mA
VPGTH
电源正常阈值
101%
107%
107%
112%
VPG(OL)
IPG(LKG)
tPG(R)
V
µA
µs
µs
V
PG 引脚输出低电平电压
开漏输出高电平时的PG 引脚漏电流
PG 延迟,从低到高
VPG = 5.5V
-1
1
112
48
2
tPG(F)
PG 延迟,从高到低
有效输出的最小VIN(1)
2.5
100μA 时VPG/SS < 0.5V
热关断
(1)
TJ(SD
150
20
°C
°C
热关断阈值
热关断迟滞
)
(1)
TJ(HY
S)
(1) 未经生产测试
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6.6 典型特性
VIN = 12V,TA = 25°C(除非另有说明)
132
130
128
126
124
122
120
118
116
114
500
490
480
470
460
450
440
430
420
410
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
TJ - Junction Temperature (èC)
TJ - Junction Temperature (èC)
图6-1. 静态电流(Eco-Mode)与结温间的关系
图6-2. 静态电流(FCCM)与结温间的关系
5
0.606
4.5
4
0.604
0.602
0.6
3.5
3
0.598
0.596
0.594
2.5
2
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
TJ - Junction Temperature (èC)
TJ - Junction Temperature (èC)
图6-3. 关断电流与结温间的关系
图6-4. 基准电压与结温间的关系
95
46
44
42
40
38
36
34
32
30
28
26
90
85
80
75
70
65
60
55
50
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
TJ - Junction Temperature (èC)
TJ - Junction Temperature (èC)
图6-5. 高侧MOSFET 导通电阻与结温间的关系
图6-6. 低侧MOSFET 导通电阻与结温间的关系
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4.4
4.2
4
1.23
1.2
L ç H
H ç L
L ç H
H ç L
1.17
1.14
1.11
1.08
1.05
3.8
3.6
3.4
3.2
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
TJ - Junction Temperature (èC)
TJ - Junction Temperature (èC)
图6-7. VIN UVLO 阈值与结温间的关系
图6-8. EN 阈值与结温间的关系
5.2
4.4
5.15
5.1
5.05
5
4.2
4
3.8
3.6
3.4
3.2
4.95
4.9
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
TJ - Junction Temperature (èC)
TJ - Junction Temperature (èC)
图6-9. 高侧电流限制阈值与结温间的关系
图6-10. 低侧电流限制阈值与结温间的关系
610
720
VIN = 9 V
VIN = 12 V
VIN = 17 V
640
560
480
400
320
240
160
80
605
600
595
590
585
580
0
0.001
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
0.01
0.1
Output Current (A)
1
5
TJ - Junction Temperature (èC)
图6-11. 开关频率与结温间的关系
图6-12. 开关频率与输出电流的关系,VOUT = 3.3V, L =
3.3µH
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100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN = 6.5 V, Eco
VIN = 6.5 V, FCCM
VIN = 9 V, Eco
VIN = 9 V, FCCM
VIN = 12 V, Eco
VIN = 12 V, FCCM
VIN = 17 V, Eco
VIN = 17 V, FCCM
VIN = 6.5 V, Eco
VIN = 6.5 V, FCCM
VIN = 9 V, Eco
VIN = 9 V, FCCM
VIN = 12 V, Eco
VIN = 12 V, FCCM
VIN = 17 V, Eco
VIN = 17 V, FCCM
0
0.001
0.01
0.1
Output Current (A)
1
5
0.001
0.01
0.1
Output Current (A)
1
5
图6-13. VOUT = 1.05V 效率,L = 1.5µH
图6-14. VOUT = 3.3V 效率,L = 3.3µH
100
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN = 9 V, Eco
VIN = 9 V, Eco
VIN = 9 V, FCCM
VIN = 12 V, Eco
VIN = 12 V, FCCM
VIN = 17 V, Eco
VIN = 17 V, FCCM
VIN = 9 V, FCCM
VIN = 12 V, Eco
VIN = 12 V, FCCM
VIN = 17 V, Eco
VIN = 17 V, FCCM
0.001
0.01
0.1
Output Current (A)
1
5
0.001
0.01
0.1
Output Current (A)
1
5
图6-15. VOUT = 5V 效率,L = 4.7µH
图6-16. VOUT = 7V 效率,L = 4.7µH
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7 详细说明
7.1 概述
该器件是 3A 同步降压转换器,可在 4.2V 至 18V 输入电压和 0.6V 至 7V 输出电压范围内工作。该器件采用
AECM 控制,这是一种仿真电流控制拓扑,结合了峰值电流模式控制和 D-CAP2 控制的优势,可提供具有真正固
定开关频率的快速瞬态响应。
通过适当的 MODE 配置,该器件支持可选的 Eco-Mode 运行或 FCCM 运行以及可选的电源正常指示器或外部软
启动。
该器件具有导通时间延长功能,支持98% 的最大占空比。
7.2 功能框图
VIN
EN
Bias & Voltage
Reference
Bootstrap
Regulator
VCC Regulator
UVLO
VUVP
+
-
BOOT
UVP
+
VOVP
-
OVP
Ripple Injection Generator
SW
R3
R1
R2
SW
Mode
Detection
Eco-mode or FCCM
Crj
VCC
Control Logic
Vripple
PFM
Ton
Timer
-
-
Vfb
Vref_int
FB
+
+
-
PWM
+
Vslp
R
Q
S
GND
gm
+
+
Comparator
Error Amp
Oscillator &
Slope Comp
Generator
HS & LS
Current Sense
Vref
Soft-Start
PG/SS
+
-
FB
VPGTH
TSD
PG or SS ?
Mode Selection
& PG or SS
Selection
Eco-mode or FCCM
MODE
7.3 特性说明
7.3.1 高级仿真电流模式控制
器件采用 AECM 控制,这是一种基于仿真电流控制的拓扑,结合了峰值电流模式控制和D-CAP2 控制的优点,提
供具有真正固定开关频率的快速瞬态响应。AECM 控制拓扑支持两种基本调节模式,即PFM 调节模式和PWM 调
节模式。在 PWM 期间,它在 CCM 或 DCM 以其标称开关频率运行。频率通常约为 600kHz,频率变化可控。如
果负载电流减小,它会进入 PFM,以在极轻的负载下保持高效率。在 PFM 中,开关频率随着负载电流的增加而
降低。借助内部自适应环路调整,器件无需外部补偿即可在宽输出电压范围内提供快速瞬态响应。
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7.3.2 模式选择和PG/SS 引脚功能配置
器件需要一个模式电阻器来选择轻负载下的运行模式并配置引脚1 的功能。表7-1 显示了MODE 引脚设置。
表7-1. MODE 引脚设置
PG/SS 引脚的功能
电源正常
模式电阻器范围
[0, 12]kΩ
建议模式电阻值
轻负载运行模式
Eco-mode
Eco-mode
FCCM
0
[30, 50]kΩ
47kΩ
100kΩ
悬空
软启动
[83, 120]kΩ
[180, ∞]kΩ
软启动
FCCM
电源正常
图 7-1 显示了使能信号触发 EN 开启阈值后器件的典型启动序列。VIN 电压越过 UVLO 上升阈值后,大约需要
110μs 可完成对 MODE 引脚的读取和设置。在此过程之后,MODE 状态被锁存并且不会改变,直到 VIN 或 EN
切换以重新启动该器件。然后,软启动功能开始逐步升高PWM 比较器的参考电压。
EN threshold
1.18V
EN
VIN
UVLO
4V
Mode
detection
VIN
MODE
110µs 100µs
Tss
110µs
VOUT
PGOOD
t
图7-1. 上电序列
7.3.3 电源正常(PG)
这是由MODE 引脚配置的可选功能。
该器件具有内置电源正常(PG)功能,可指示输出电压是否已达到适当水平。PG 信号可用于多个电源轨的启动
排序。PG/SS 引脚用作开漏输出,需要一个上拉电阻器(上拉至任何低于 5.5V 的电压)。建议使用 10kΩ 的上
拉电阻器将其上拉至 5V 电压。它可以灌 0.8mA 的电流并保持其指定的逻辑低电平。一旦 FB 引脚电压介于内部
参考电压(VREF)的92% 和112% 之间并且经过112μs 的抗尖峰脉冲时间,PG/SS 将处于高阻抗状态。当FB
引脚电压低于UVP 或高于OVP 阈值时,或者在发生热关断、EN 关断或UVLO 情况时,PG/SS 引脚在48μs 的
抗尖峰脉冲时间后被拉低。VIN 必须保持存在以使PG/SS 引脚保持低电平。
如果选择PG 功能时不使用电源正常输出,建议连接到GND 以获得更好的热性能。
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表7-2. 电源正常指示器逻辑表
逻辑信号
PG 逻辑状态
VIN
EN
TSD
VOUT
VOUT = 目标
高
低
VOUT > 目标
未触发
高
VIN > UVLO
VOUT < 目标
低
触发
✕
✕
✕
✕
✕
低
低
✕
低
2.5V < VIN < UVLO
VIN < 2.5V
✕
低
✕
✕
未定义
7.3.4 软启动和预偏置软启动
这是由MODE 引脚配置的可选功能。
如果选择 PG 功能,则器件以 2ms 的内部软启动时间工作。如果选择 SS 功能,则器件具有可调软启动功能。当
EN 引脚变为高电平时,软启动充电电流 ISS 开始为从 PG/SS 引脚连接到 GND(CSS)的电容器充电。在启动期
间保持对输出电压的平滑控制。根据方程式1 计算软启动时间。
3.5 × C nF × V
ss REF
V )
t
ms =
(1)
ss
I
uA
ss
其中
• VREF = 0.6V,ISS = 6.6µA
外部软启动电容器的值不得低于4nF(典型值),以确保用户具有良好的启动性能。
如果输出电容器在启动时预偏置,器件将启动开关,且只有在内部参考电压大于反馈电压时才会开始逐步升高。
此方案可确保转换器顺畅上升至调节点。
7.3.5 通过PG/SS 引脚输出放电
如果选择了 PG 功能,当器件被 EN、OVP、UVP、UVLO 关断或热关断时,器件会将 PG/SS 引脚拉低。在这些
情况下,可以将 PG/SS 通过电阻器连接到 VOUT 用于对 VOUT 放电(请参阅图 7-2)。放电速率可通过 R3 调
节,正常工作时也用于上拉 PG/SS 引脚。放电功能保持活动状态所需的最小电源电压通常为 2.5V。出于可靠性
考虑,将流入 PG/SS 引脚的最大电流保持在 1.8mA 以下。对于给定输出电压,R3 的最小电阻值可通过方程式 2
计算。
VOUT(V)
R3_MIN(kW) =
- 0.4
1.8
(2)
VIN
VIN
BOOT
TPS563211
C2
C1
L
VOUT
SW
PG/SS
FB
MODE
R1
R2
R3
EN
EN
C3
400 Q
GND
图7-2. 使用TPS563211 通过PG/SS 引脚对VOUT 放电
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7.3.6 精密使能及调节欠压锁定
EN 引脚可为器件提供电气开/关控制功能。当EN 引脚电压超过阈值电压时,器件开始工作。如果EN 引脚电压被
拉至阈值电压以下,稳压器停止开关并进入关断模式。
EN 引脚具备一个内部上拉源电流,使用户能够悬空 EN 引脚以启用器件。如果应用需要控制EN 引脚,请使用外
部控制逻辑接口连接到EN 引脚,如漏极开路或集电极开路输出逻辑。
该器件可在 VIN 引脚上实现内部欠压锁定(UVLO)电路。当 VIN 引脚电压降至内部 VIN UVLO 阈值以下时,该
器件被禁用。内部VIN UVLO 阈值的迟滞为400 mV。
如果应用需要VIN 引脚上具有更高的UVLO 阈值,则可以如图7-3 中所示配置EN 引脚。当使用外部UVLO 功能
时,建议将迟滞值设置为大于400 mV。
EN 引脚具有较小的上拉电流Ip,该电流将 EN 引脚的默认状态设置为在未连接外部元件时启用。上拉电流还用于
控制外部 UVLO 功能的电压迟滞,因为当 EN 引脚超过使能阈值时,上拉电流会增加 Ih。使用方程式 3 和方程式
4 来计算 R1 和 R2 在指定 UVLO 阈值下的值。一旦 R1 和 R2 确定,EN 电压可以通过方程式 5 计算,该电压在
最大VIN 时必须低于5.5V。
V
EN_FALL
V
∙
− V
START
STOP
V
EN_RISE
R =
(3)
1
V
EN_FALL
I
1 −
+ I
p
h
V
EN_RISE
R
∙ V
1
EN_FALL
R =
(4)
(5)
2
V
− V
+ R ∙ I + I
1 p
STOP
EN_FALL
h
R
∙ V + R R
I
+ I
h
2
IN
1 2
+ R
p
V
=
EN
R
1
2
其中
• Ip = 1.2µA
• Ih = 3.1µA
• VEN_FALL = 1.15V
• VEN_RISE = 1.01V
• VSTART,启用器件的预期输入电压
• VSTOP,禁用器件的预期输入电压
VIN
Device
R1
R2
Ip
Ih
EN
图7-3. 可调节VIN 欠压锁定
7.3.7 过流限制和欠压保护
该器件通过峰值和谷值电感电流的逐周期限流来防止出现过流情况。
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在高侧 MOSFET 开关的导通阶段,电感电流流过高侧 MOSFET,并以由 VIN、VOUT、导通时间和输出电感值
决定的线性速率增加。当高侧MOSFET 在一组消隐时间后导通时检测高侧开关电流,然后在每个开关周期与高侧
MOSFET 电流限制阈值进行比较。如果在最短导通时间后检测到交叉限制事件,则高侧 MOSFET 将立即关闭。
高侧MOSFET 电流受最大钳位峰值电流阈值IHS_LIMIT(恒定值)限制。
此外,还将对流经低侧 MOSFET 的电流进行检测和监控。当低侧 MOSFET 导通时,电感电流开始下降。如果低
侧 MOSFET 的电流在开关周期结束时高于低侧电流限制 ILS_LIMIT,将不会关闭。低侧 MOSFET 在下一个周期保
持导通,以便电感电流持续下降,直到低于低侧电流限制 ILS_LIMIT,在随后的开关周期,低侧 MOSFET 关闭,高
侧MOSFET 在死区时间后导通。
对于此类过流保护,有一些重要的注意事项。负载电流高于过流阈值的部分,为峰峰值电感器纹波电流的一半。
另外,如果电流受限,输出电压往往会降低,因为要求的负载电流可能高于变换器的可用电流。当 VFB 电压降至
UVP 阈值电压以下时,UVP 比较器可以检测到。器件在UVP 延迟时间(通常为108μs)后关闭,并在打嗝时间
(软启动时间的六倍)后重新启动。打嗝行为有助于在严重过流情况下降低器件功耗。
过流状况消除后,输出电压将恢复为调节值。
7.3.8 过压保护
该器件通过监测反馈电压来检测过压情况。当反馈电压高于目标电压的 112% 时,OVP 比较器输出变高,且高侧
MOSFET 和低侧MOSFET 均关闭。此功能是一项非闩锁保护。
7.3.9 热关断
如果结温超过 150°C,内部热关断电路通常会强制器件停止开关。而当结温降至 130°C 以下时,器件通常会重新
启动加电序列。
7.4 器件功能模式
7.4.1 关断模式
EN 引脚可为器件提供电气开/关控制功能。当 VEN 低于 1.12V(典型值)时,器件处于关断模式,关断电流为
3μA(典型值)。该器件还采用VIN UVLO 保护。如果VIN 电压低于各自的UVLO 电平,稳压器将关闭。
7.4.2 活动模式
当 VEN 高于精密使能阈值电压且 VIN 高于其各自的 UVLO 电平时,器件处于活动模式。启用器件的最简单方式
是悬空EN 引脚。当输入电压在4.2V 至18V 的工作范围内时,可实现自启动。
在活动模式下,根据负载电流和MODE 引脚的配置,器件处于以下模式之一:
1. 具有固定开关频率的连续导通模式(CCM)运行。当负载电流高于峰峰值电感电流纹波的一半时。器件采用
PWM 调节。
2. 具有固定开关频率的强制连续导通模式(FCCM)运行。无论负载电流是多少,器件均采用PWM 调节。
3. 具有固定开关频率的断续导通模式(DCM)运行。当负载电流低于CCM 运行中峰峰值电感电流纹波的一半
时,器件采用PWM 调节。
4. 具有极轻的负载下降低开关频率的Eco-Mode 运行,器件采用PFM 调节。
7.4.3 CCM 运行
当负载电流大于电感电流峰峰值的一半时,器件将采用 CCM 模式运行。在CCM 模式下,运行频率固定,输出电
压纹波最小,器件的最大连续输出电流为3A。
7.4.4 FCCM 运行
如果通过 MODE 引脚选择 FCCM 运行,则器件设置为在轻负载条件下以 FCCM 运行,并使电感电流变为负值。
在FCCM 中,器件在整个负载范围内开关频率保持不变,适合需要严格控制开关频率和输出电压纹波的应用。
7.4.5 DCM 运行和Eco-Mode 运行
轻负载运行包括DCM 运行和Eco-Mode 运行。
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当输出电流从重负载状态降低时,电感器电流也会减小,最终纹波谷达到零电平,这是CCM 和DCM 的边界。检
测到电感器电流为零后,低侧MOSFET 会关断。随着负载电流进一步降低,变换器会进入DCM。
电流负载更轻时,将会触发 Eco-Mode 以维持高效率运行。导通时间几乎与 CCM 相同,并且由于负载电流相比
参考电压的电平更低,输出电容器放电需要更长时间。这会使开关频率降低,与负载电流成正比,从而使轻负载
保持高效。轻负载运行IOUT(LL) 电流的转换点计算方法见方程式6。
0.852
(VIN - VOUT )∂ VOUT
IOUT(LL)
=
∂
2 ∂L1 ∂ fsw
V
IN
(6)
7.4.6 大占空比运行的导通时间延长
最短导通时间(TON_MIN)是指高侧MOSFET 可导通的最短时间。器件中TON_MIN 典型值为45ns。最短关闭时间
(TOFF_MIN)是指高侧 MOSFET 可关闭的最短时间。器件中 TOFF_MIN 典型值为 105ns。在 CCM 运行模式下,
对于给定的固定开关频率,TON_MIN 和TOFF_MIN 将限制电压转换范围。
允许最小占空比的如下:
DMIN = TON_MIN ì fSW
(7)
允许最大占空比如下:
DMAX = 1- TOFF _MIN ì fSW
(8)
当达到TOFF_MIN 时,器件会采用频率折返方案来扩展最大占空比。在低VIN 条件下,如果需要更大的占空比,器
件将降低开关频率。随着占空比的增加,导通时间延长到最大导通时间 6μs。宽范围的频率折返可使器件输出电
压保持稳定,还将大幅降低其电源电压VIN。这将导致有效压降更低。
对于给定输出电压,可以通过以下方式确定最大工作电源电压:
VOUT
V
=
IN_MAX
fSW ∂ TON_MIN
(9)
在较低电源电压下,TOFF_MIN 一旦触发,开关频率将会下降。不考虑频率折返,可由下式近似得出最小VIN:
VOUT
V
=
IN_MIN
(1-fSW ∂TOFF _MIN
)
(10)
考虑到重负载运行的系统功率损耗,实际的 VIN_MAX 比 方程式 9 计算的结果要大。考虑频率折返,fSW 减小,
IN_VIN 将会降低,如图7-4 中所示。
V
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650
600
550
500
450
400
350
300
250
200
150
100
IOUT = 0.5 A
IOUT = 1.5 A
IOUT = 3 A
4
4.25 4.5 4.75
5
5.25 5.5 5.75
6
6.25 6.5
图7-4. 压降时的频率折返(VOUT = 5V)
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8 应用和实现
备注
以下应用部分中的信息不属于TI 器件规格的范围,TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客 户应负责确定
器件是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计,以确保系统功能。
8.1 应用信息
该器件是一款高度集成的同步降压转换器。该器件用于将较高的直流输入电压转换为较低的直流输出电压,最大
输出电流为 3A。或者,可使用 WEBENCH® 软件生成完整的设计。WEBENCH 软件采用迭代设计过程,生成设
计时可访问综合元件数据库。本部分将简要讨论设计过程。
8.2 典型应用
图 8-1 中的应用原理图是为了满足器件的要求。本电路作为 TPS563211EVM 评估模块提供。本部分给出了设计
过程。
TP1
TP6
TP3
VIN= 4.2V to 18V
U1
VIN
VOUT = 3.3V, 3A Max
VOUT
L1
C6
R5
0
2
6
1
7
5
3
8
4
BST
SW
3.3uH
0.1uF
EN
R1
174k
R7
49.9
1
PG/SS
FB
R6
DNP
0
TP5
J2
MODE
GND
R8
1
2
J1
DNP C1
22uF
25V
C2
22uF
25V
C3
0.1uF
C4
10pF
DNP C7
10pF
45.3k
C8
16V
22uF
C9
16V
22uF
2
1
TPS563211DRLR
R2
36.5k
R3
10.0k
R4
0
DNP C5
6.8nF
R9
10.0k
GND
VCC
VOUT
TP2
TP7
TP4
J3
J4
SH-J1
SH-J2
图8-1. TPS563211 3.3V/3A 参考设计
8.2.1 设计要求
表8-1 给出了该应用的设计参数。
表8-1. 设计参数
参数
示例值
4.2 至18 V
3.3V
输入电压范围
输出电压
3A
输出电流额定值
瞬态响应,1.5A 负载阶跃
输入纹波电压
ΔVout / Vout = ±5%
300 mV
30mV
输出纹波电压
600kHz
工作频率
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8.2.2 详细设计过程
8.2.2.1 使用WEBENCH® 工具进行定制设计
点击此处,使用TPS563211 器件并借助WEBENCH® Power Designer 创建定制设计。
1. 首先键入输入电压(VIN)、输出电压(VOUT)和输出电流(IOUT)要求。
2. 优化该设计的关键参数,如效率、尺寸和成本。
3. 打开高级选项卡以优化输出电压纹波。
4. 在TPS563211 设计中,您可以启用第二级L-C 滤波器,并从左侧的下拉菜单中更改其他设置。
WEBENCH Power Designer 可提供定制原理图以及罗列了实时价格和元件可用性的物料清单。
在多数情况下,可执行以下操作:
• 运行电气仿真,观察重要波形以及电路性能
• 将定制原理图和布局以常用CAD 格式导出
• 打印设计的PDF 报告并与同事共享
有关WEBENCH 工具的详细信息,请访问www.ti.com.cn/WEBENCH。
8.2.2.2 输出电压电阻器选型
输出电压可通过输出节点和 FB 引脚间的电阻分压器进行设置。TI 建议采用容差为 1% 或更优的分压电阻器。参
考图 8-1 的应用原理图,从 R9 的 10kΩ 或 20kΩ 开始,并使用方程式 11 计算 R8。为了提高轻载时的效率,请
考虑使用具有更大值的电阻器。如果值太大,稳压器更容易受到噪声的影响,并且FB 输入电流产生的电压误差也
很明显。
VOUT - VREF
VREF
R8 =
∂R9
(11)
表8-2 显示了常用输出电压的组件建议值。
8.2.2.3 输出电感器选型
可使用方程式 12 来计算输出电感的最小值。KIND 是一个系数,表示电感纹波电流量与最大输出电流之比。电感
纹波电流通过输出电容器进行滤波。因此,选择高电感纹波电流将影响输出电容器的选择,原因是输出电容器的
额定纹波电流必须大于等于电感纹波电流。通常,电感纹波值由设计人员自行决定。对于该器件,TI 建议的 KIND
的范围从25% 到55%。
V
- VOUT
VOUT
IN_MAX
LMIN
=
∂
V
KIND ∂IOUT ∂ fSW
IN_MAX
(12)
其中
• IOUT = 3A
对于此设计示例,使用 KIND = 50%。计算出的电感值为 2.99μH。在此设计中,选择了最接近标准值:3.3μH。
对于输出滤波电感器而言,至关重要的是不得超出额定 RMS 电流和饱和电流。电感器峰峰值纹波电流、峰值电流
和RMS 电流使用方程式13、方程式14 和方程式15 计算。
V
- VOUT
VOUT
IN_MAX
IRIPPLE
=
∂
V
L1 ∂ fSW
IN_MAX
(13)
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IRIPPLE
ILPEAK = IOUT
+
2
(14)
(15)
1
2
2
ILRMS
=
IOUT
+
IRIPPLE
12
对于此设计示例,计算出的峰值电流为 3.68A,计算出的 RMS 电流为 3.02A。所选的电感器是 Wurth Elektronik
74437349033 3.3μH。饱和电流额定值为12A,RMS 电流额定值为6A。
流经电感器的电流为电感纹波电流外加输出电流。在上电、故障或瞬态负载条件下,电感电流可能超出上文计算
得出的峰值。在瞬态条件下,电感电流能够升至器件的开关电流限值。基于该原因,最为保守的方法是规定电感
的额定饱和电流大于等于器件的开关电流限值,而非峰值电感电流。
8.2.2.4 输出电容器选型
选择电感器后,需要优化输出电容器。用作输出滤波器的LC 滤波器具有双极,公式为:
1
fP =
2p L1 ∂COUT _E
(16)
在低频率下,整体环路增益是由输出设定点电阻分压器网络和器件的内部增益设定的。低频相位是 180°。在输出
滤波器极点频率下,增益以每十倍频程 –40dB 的速率滚降,且相位快速下降。内部电路引入了高频零点,将增
益滚降的速率降为每十倍频程 –20dB,零点频率以后,相位增加到90°每十倍频。必须选择输出滤波器的电感器
和电容器,使 fp 的双极位于高频零点之下,但又与之足够接近。高频零点所提供的相位提升为稳定电路提供了足
够的相位裕度。为了满足这一要求,请确保L1·COUT_E 值符合表8-2 中建议的L1·COUT_E 值范围。
表8-2. 建议的元件值
(5)
L1·COUT_E
的范围
R8(2)
R9
L1(3)
COUT
(4)
输出电压(1)
(µH)
(µF)
(V)
(kΩ)
(kΩ)
(μH×μF)
0.76
1.05
1.8
2.5
3.3
5
5.36
15.0
40.0
31.6
45.3
73.2
20.0
20.0
20.0
10.0
10.0
10.0
1
3×22
2×22
2×22
2×22
2×22
2×22
60 至160
60 至160
50 至200
50 至200
50 至200
50 至200
1.5
2.2
3.3
3.3
4.7
(1) 对于未列出的输出轨,使用建议的最接近较高输出轨的L1 和COUT 输出组合。
(2) R8 = 10kΩ及R9 = 悬空,当VOUT = 0.6V
(3) 电感值是根据VIN=18V 计算的,但也可用于其他输入电压。用户可根据方程式12 计算其首选电感
值。
(4)
(5)
C
C
OUT 是标称输出电容的和。建议使用22-μF、0805、10V 或更高规格的电容器。
OUT_E 是降额后的有效值。L1·COUT_E 的值必须位于该范围内。
输出电压纹波量取决于电容器值和 ESR。该器件旨在与陶瓷或其他低 ESR 电容器配合使用。使用 方程式 17 确
定输出电容器所需的额定RMS 电流。
VOUT ∂(V
- VOUT )
IN_MAX
ICORMS
=
12 ∂ VIN_MAX ∂L1 ∂ fSW
(17)
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本设计使用了两个 Murata GRM21BR61C226ME44L 22μF、0805、16V 输出电容器。根据数据表,在室温下,
交流电压为 0.2V 时,估计的直流降额率为 66.8%。总输出有效电容约为 29.4μF。L1·COUT_E 的值为 97
μH×μF,位于建议范围内。
8.2.2.5 输入电容器选型
器件需要一个输入去耦电容器。需要一个大容量电容器,具体取决于应用。TI 建议去耦电容器采用超过 10µF 的
陶瓷电容器。建议在 VIN 引脚到接地之间使用一个额外的0.1µF 电容器(C3),以提供额外的高频滤波。额定电
容器电压必须大于最大输入电压。电容器的纹波电流额定值还必须大于器件的最大输入电流纹波。输入纹波电流
可以根据方程式18 进行计算。
V
IN_MIN - VOUT
VOUT
ICIRMS = IOUT
∂
∂
V
V
IN_MIN
IN_MIN
(18)
陶瓷电容器值随温度和针对其施加的直流偏置的不同而显著变化。通过选用具有温度稳定性的介电材料能够最大
限度降低温度变化导致的电容变化。电源稳压器的电容通常选用 X5R 和 X7R 陶瓷介电材料,原因是其电容体积
比较高并具有极强温度稳定性。选择输出电容器时还应考虑直流偏置。电容值随电容器两端直流偏置电压的上升
而下降。该示例设计要求使用额定电压不低于 25V 的陶瓷电容器,从而支持最高输入电压。对于此设计,选择了
一个 Murata GRM21BR61E226ME44L(10μF、25V、0805、X5R)电容器。12V 输入电压下的有效电容为
0.18 × 22 = 4μF。输入电容值决定了稳压器的输入纹波电压。输入电压纹波可以根据方程式 19 进行计算。使用
设计示例值,IOUT_MAX = 3A,CIN_E = 4μF,fSW = 600kHz,可产生313mV 的输入电压纹波和 1.23A 的RMS 输
入纹波电流。
IOUT _MAX ∂ 0.25
DV
=
+ (IOUT _MAX ∂RESR _MAX )
IN
CIN ∂ fSW
(19)
其中
• RESR_MAX = 输入电容器的最大串联电阻。
8.2.2.6 自举电容器选型
BOOT 和 SW 引脚之间必须连接一个 0.1µF 陶瓷电容器,用于确保正常运行。TI 建议使用 X5R 或更优等级电介
质的陶瓷电容器。电容器的额定电压应不低于10V。
8.2.2.7 欠压锁定设定点
使用 R1 和 R2 的外部分压器网络调整欠压锁定(UVLO)。R1 连接在 TPS563211 的 VIN 和 EN 引脚之间,R2
连接在EN 和GND 之间。UVLO 有两个阈值,一个用于在输入电压上升时通电,另一个用于在输入电压下降时断
电。此示例设计中的电源应处于开启状态并在输入电压升至6.6V 以上(UVLO 启动或启用)后开始开关。稳压器
在开关开始后应继续保持原状态,直至输入电压降至5.7V 以下(UVLO 停止或禁用)。使用方程式 3 和方程式 4
来计算上电阻器和下电阻器的值。对于指定的停止电压,R1 的最接近标准电阻值为174kΩ,R2 的最接近标准电
阻值为36.5kΩ。
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8.2.3 应用曲线
VIN = 12V,L1= 3.3μH,COUT = 44μF,TA = 25°C(除非另有说明)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
3.35
3.34
3.33
3.32
3.31
3.3
VIN = 6.5 V, Eco
VIN = 9 V, Eco
VIN = 12 V, Eco
VIN = 17 V, Eco
VIN = 6.5 V, Eco
VIN = 6.5 V, FCCM
VIN = 9 V, Eco
VIN = 9 V, FCCM
VIN = 12 V, Eco
VIN = 12 V, FCCM
VIN = 17 V, Eco
VIN = 17 V, FCCM
3.29
3.28
3.27
0.001
0.01
0.1
Output Current (A)
1
5
0.001
0.01
0.1
Output Current (A)
1
5
图8-2. 效率
图8-3. 负载调节
3.328
3.32
105
90
75
60
45
30
15
IOUT = 0.03 A
IOUT = 3 A
3.312
3.304
3.296
3.288
3.28
VIN = 6.5 V
VIN = 12 V
VIN = 15 V
4
6
8
10 12
Input Voltage (V)
14
16
18
0.5
1
1.5
Output Current (A)
2
2.5
3
图8-4. 线路调节
图8-5. 外壳温升与负载电流
图8-6. 稳态波形,IOUT = 0A
图8-7. 稳态波形,IOUT = 0.5A
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图8-8. 稳态波形,IOUT = 1.5A
图8-9. 稳态波形,IOUT = 3A
图8-11. 瞬态响应0 至3A,压摆率0.25A/μs
(FCCM)
图8-10. 瞬态响应0 至3A,压摆率0.25A/μs(Eco-
Mode)
图8-13. 瞬态响应0.03 至3A,压摆率0.25A/μs
(FCCM)
图8-12. 瞬态响应0.03 至3A,压摆率0.25A/μs
(Eco-Mode)
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图8-14. 瞬态响应为0.3 至2.7A,压摆率0.25A/μs
图8-15. 瞬态响应为1.5 至3A,压摆率0.25A/μs
图8-16. 相对于VIN 的启动
图8-17. 相对于VIN 的关断
图8-18. 相对于EN 的启用
图8-19. 相对于EN 的禁用
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图8-20. 输出短路保护
图8-21. 输出短路恢复
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9 电源建议
这些器件可在 4.2 V 至18 V 的输入电源电压范围内工作,该输入电源必须经过良好调节。如果输入电源距离器件
或转换器超过几英寸,那么除了陶瓷旁路电容器之外还需要额外的大容量电容。通常,选择电容值为47µF 的电解
电容器。
10 布局
10.1 布局指南
1. 为减少布线阻抗,VIN 和GND 布线越宽越好。从散热的角度来看,宽阔的区域也是有利的。
2. 输入电容器和输出电容器应放置在尽可能靠近器件的位置,以最大限度地减少布线阻抗。
3. 为输入电容器和输出电容器提供足够的通孔。
4. 从物理角度而言,SW 布线应尽可能短且宽,从而最大限度地减小辐射发射。
5. 不可使开关电流在器件下流过。
6. 应将单独的VOUT 路径连接到上部反馈电阻器。
7. 与反馈路径的GND 引脚建立开尔文连接。
8. 电压反馈回路应放置在远离高压开关布线的位置,且最好具有接地屏蔽。
9. 为避免噪声耦合, FB 节点的布线应尽可能小。
10. 输出电容器和GND 引脚之间的GND 布线应尽可能宽,以最大限度地减小其布线阻抗。
10.2 布局示例
图10-1. 顶层布局示例
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图10-2. 底层布局示例
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11 器件和文档支持
11.1 器件支持
11.1.1 开发支持
11.1.1.1 使用WEBENCH® 工具进行定制设计
点击此处,使用TPS563211 器件并借助WEBENCH® Power Designer 创建定制设计。
1. 首先键入输入电压(VIN)、输出电压(VOUT)和输出电流(IOUT)要求。
2. 优化该设计的关键参数,如效率、尺寸和成本。
3. 打开高级选项卡以优化输出电压纹波。
4. 在TPS563211 设计中,您可以启用第二级L-C 滤波器,并从左侧的下拉菜单中更改其他设置。
WEBENCH Power Designer 可提供定制原理图以及罗列了实时价格和元件可用性的物料清单。
在多数情况下,可执行以下操作:
• 运行电气仿真,观察重要波形以及电路性能
• 将定制原理图和布局以常用CAD 格式导出
• 打印设计的PDF 报告并与同事共享
有关WEBENCH 工具的详细信息,请访问www.ti.com.cn/WEBENCH。
11.2 接收文档更新通知
要接收文档更新通知,请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击订阅更新 进行注册,即可每周接收产品信息更
改摘要。有关更改的详细信息,请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。
11.3 支持资源
TI E2E™ 支持论坛是工程师的重要参考资料,可直接从专家获得快速、经过验证的解答和设计帮助。搜索现有解
答或提出自己的问题可获得所需的快速设计帮助。
链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范,并且不一定反映 TI 的观点;请参阅
TI 的《使用条款》。
11.4 商标
TI E2E™ is a trademark of Texas Instruments.
WEBENCH® is a registered trademark of Texas Instruments.
所有商标均为其各自所有者的财产。
11.5 Electrostatic Discharge Caution
This integrated circuit can be damaged by ESD. Texas Instruments recommends that all integrated circuits be handled
with appropriate precautions. Failure to observe proper handling and installation procedures can cause damage.
ESD damage can range from subtle performance degradation to complete device failure. Precision integrated circuits may
be more susceptible to damage because very small parametric changes could cause the device not to meet its published
specifications.
11.6 术语表
TI 术语表
本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。
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12 机械、封装和可订购信息
以下页面包含机械、封装和可订购信息。这些信息是指定器件的最新可用数据。数据如有变更,恕不另行通知,
且不会对此文档进行修订。如需获取此数据表的浏览器版本,请查阅左侧的导航栏。
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重要声明和免责声明
TI 提供技术和可靠性数据(包括数据表)、设计资源(包括参考设计)、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资源,不保证没
有瑕疵且不做出任何明示或暗示的担保,包括但不限于对适销性、某特定用途方面的适用性或不侵犯任何第三方知识产权的暗示担保。
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证并测试您的应用,(3) 确保您的应用满足相应标准以及任何其他安全、安保或其他要求。这些资源如有变更,恕不另行通知。TI 授权您仅可
将这些资源用于研发本资源所述的TI 产品的应用。严禁对这些资源进行其他复制或展示。您无权使用任何其他TI 知识产权或任何第三方知
识产权。您应全额赔偿因在这些资源的使用中对TI 及其代表造成的任何索赔、损害、成本、损失和债务,TI 对此概不负责。
TI 提供的产品受TI 的销售条款(https:www.ti.com/legal/termsofsale.html) 或ti.com 上其他适用条款/TI 产品随附的其他适用条款的约束。TI
提供这些资源并不会扩展或以其他方式更改TI 针对TI 产品发布的适用的担保或担保免责声明。重要声明
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PACKAGE OPTION ADDENDUM
www.ti.com
16-Jun-2022
PACKAGING INFORMATION
Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
TPS563211DRLR
ACTIVE
SOT-5X3
DRL
8
4000 RoHS & Green
Call TI | SN
Level-1-260C-UNLIM
-40 to 125
3211
Samples
(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may
reference these types of products as "Pb-Free".
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.
(6)
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two
lines if the finish value exceeds the maximum column width.
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.
Addendum-Page 1
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
www.ti.com
3-Dec-2021
TAPE AND REEL INFORMATION
*All dimensions are nominal
Device
Package Package Pins
Type Drawing
SPQ
Reel
Reel
A0
B0
K0
P1
W
Pin1
Diameter Width (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Quadrant
(mm) W1 (mm)
TPS563211DRLR
SOT-5X3
DRL
8
4000
180.0
8.4
2.75
1.9
0.8
4.0
8.0
Q3
Pack Materials-Page 1
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
www.ti.com
3-Dec-2021
*All dimensions are nominal
Device
Package Type Package Drawing Pins
SOT-5X3 DRL
SPQ
Length (mm) Width (mm) Height (mm)
210.0 185.0 35.0
TPS563211DRLR
8
4000
Pack Materials-Page 2
PACKAGE OUTLINE
DRL0008A
SOT-5X3 - 0.6 mm max height
S
C
A
L
E
8
.
0
0
0
PLASTIC SMALL OUTLINE
1.3
1.1
B
A
PIN 1
ID AREA
1
8
6X 0.5
2.2
2.0
2X 1.5
NOTE 3
5
4
0.27
0.17
8X
1.7
1.5
0.05
0.00
0.1
C A B
0.05
C
0.6 MAX
SEATING PLANE
0.05 C
0.18
0.08
SYMM
0.4
0.2
8X
SYMM
4224486/E 12/2021
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. This dimension does not include mold flash, protrusions, or gate burrs. Mold flash, interlead flash, protrusions, or gate burrs shall not
exceed 0.15 mm per side.
4.Reference JEDEC Registration MO-293, Variation UDAD
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
DRL0008A
SOT-5X3 - 0.6 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE
8X (0.67)
SYMM
8
8X (0.3)
1
SYMM
6X (0.5)
5
4
(R0.05) TYP
(1.48)
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE:30X
0.05 MIN
AROUND
0.05 MAX
AROUND
EXPOSED
METAL
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
METAL UNDER
SOLDER MASK
METAL
SOLDER MASK
OPENING
NON SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDERMASK DETAILS
4224486/E 12/2021
NOTES: (continued)
5. Publication IPC-7351 may have alternate designs.
6. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site.
7. Land pattern design aligns to IPC-610, Bottom Termination Component (BTC) solder joint inspection criteria.
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
DRL0008A
SOT-5X3 - 0.6 mm max height
PLASTIC SMALL OUTLINE
8X (0.67)
SYMM
8
8X (0.3)
1
SYMM
6X (0.5)
5
4
(R0.05) TYP
(1.48)
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.1 mm THICK STENCIL
SCALE:30X
4224486/E 12/2021
NOTES: (continued)
8. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
9. Board assembly site may have different recommendations for stencil design.
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重要声明和免责声明
TI“按原样”提供技术和可靠性数据(包括数据表)、设计资源(包括参考设计)、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资源,
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相关型号:
TPS563211DRLR
采用 SOT583 封装且具有 1% 精度、PG/SS 和 PFM/强制 PWM 的 4.2V 至 17V、3A 同步降压转换器 | DRL | 8 | -40 to 125
TI
TPS563219DDFT
17 V Input, 3A Synchronous Step-Down Regulator in SOT-23 with Power-good and Soft-start 8-SOT-23-THIN -40 to 125
TI
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