TPS652510

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4.5V 至 16V 輸入、3A/2A/2A 輸出同步三路降壓轉換器

產品詳情

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
  • 持續加載:
    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,由外部電阻設置的 300kHz - 2.2MHz 開關頻率
  • 具有內置電流源的外部使能引腳以實現簡便排序
  • 外部軟啟動引腳
  • 外部電阻設置的可調節逐周期電源限制
  • 具有簡單補償電路的電流模式控制
  • 自動低脈沖跳躍 (PSM) 電源模式,可實現一個優于 2% 的輸出紋波
  • 支持預偏置輸出
  • 電源正常監控器和復位發生器
  • 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 的結溫范圍

  • 寬輸入電源電壓范圍:
    4.5V-16V
  • 0.8V,1% 精度基準
  • 持續加載:
    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,由外部電阻設置的 300kHz - 2.2MHz 開關頻率
  • 具有內置電流源的外部使能引腳以實現簡便排序
  • 外部軟啟動引腳
  • 外部電阻設置的可調節逐周期電源限制
  • 具有簡單補償電路的電流模式控制
  • 自動低脈沖跳躍 (PSM) 電源模式,可實現一個優于 2% 的輸出紋波
  • 支持預偏置輸出
  • 電源正常監控器和復位發生器
  • 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 的結溫范圍

TPS652510 是一款具有 3 個降壓轉換器的電源管理集成電路 (IC)。 集成了高側和低側金屬氧化物半導體場效應晶體管 (MOSFET) 以提供效率更高的完全同步轉換。 這個轉換器被設計成在使設計人員能夠根據目標應用來優化他們的用法的同時,簡化它的應用。

此轉換器可運行在 5V,9V,12V 或 15V 系統中。 此輸出電壓可在外部由一個電阻分壓器設定為 0.8V 至輸入電壓減去轉換器路徑上阻性壓降所得值之間的任一電壓值。 每個轉換器特有使能引腳,此引腳允許一個針對排序用途的延遲啟動,通過選擇軟啟動電容來實現可調軟啟動時間的軟啟動引腳,和一個電流限制 (RLIM) 引腳,此引腳使得設計人員能夠通過選擇一個外部電阻器來調整電流限值,并且優化電感器的選擇。 所有轉換器運行在“斷續模式”中:一旦在任何一個轉換器中感測到持續時間超過 10ms 的過流情況,它們將被關斷 10ms,然后將重試啟動序列。 如果過載已經被移除,此轉換器將斜升并且正常運轉。 如果情況不是這樣,此轉換器將感測到另外一個過流事件,再次關斷,并且在此故障被消除前,重復此循環(斷續)。 如果過載情況持續時間少于 10ms,那么只關斷并重啟動受到影響的相關轉換器,而不會出現全局斷續模式。

這些轉換器的開關頻率由一個連接至 ROSC 引腳的外部電阻器設定。 開關穩壓器被設計成在 300kHz 至 2.2MHz 的頻率范圍內運行。 于是,這些轉換器以 180°相位差運行,以大大減少輸入濾波需求。 所有轉換器具有峰值電流模式控制,此控制可簡化外部頻率補償。

此器件具有一個內置的斜率補償斜坡,以防止峰值電流模式控制中的次諧波振蕩。 一個傳統類型 II 補償網絡能夠穩定系統并實現快速瞬態響應。 此外,一個與反饋分壓器的上層電阻并聯的可選電容器多提供一個零值,并使得分頻頻率超過 100kHz。

所有轉換器特有一個自動低功率脈沖頻率調制 (PFM) 跳躍模式,此模式提升了輕負載和待機運行期間的效率,而與此同時又保證一個極低的輸出紋波,從而在低輸出電壓上實現一個少于 2% 的值。

此器件組裝有一個過壓瞬態保護電路來大大減少電壓過沖。 過壓保護 (OVP) 特性通過執行一個電路來大大減少輸出過沖,此電路將 FB 引腳電壓與 OVP 閥值(內部電壓基準的 109%)相比較。 如果 FB 引腳電壓大于 OVTP 閥值,高側 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 FB 電壓下降至低于 OVP 較低閥值(為內部電壓基準的 107%)時,高側 MOSFET 可接通下一個時鐘周期。

TPS652510 特有一個監控電路,此電路監控每個降壓轉換器的輸出,而 PGOOD 引腳在排序完成時置位。 PGOOD 引腳是一個開漏輸出。 這個 PGOOD 引腳在任一降壓轉換器被下拉至低于標稱輸出電壓值的 85% 時下拉為低電平。 當所有轉換器輸出大于其標稱輸出電壓值的 90% 以上時,PGOOD 被上拉。 缺省復位時間為 100ms。 PGOOD 的極性為高電平有效。

此器件執行一個內部熱關斷來在結溫超過 160°C 時保護其自身不受損壞。 當結溫超過熱跳變閥值時,此熱關斷強制器件停止運行。 一旦裸片溫度減少至低于 140°C,此器件重新啟動加電序列。 熱關斷滯后值為 20°C。

TPS652510 是一款具有 3 個降壓轉換器的電源管理集成電路 (IC)。 集成了高側和低側金屬氧化物半導體場效應晶體管 (MOSFET) 以提供效率更高的完全同步轉換。 這個轉換器被設計成在使設計人員能夠根據目標應用來優化他們的用法的同時,簡化它的應用。

此轉換器可運行在 5V,9V,12V 或 15V 系統中。 此輸出電壓可在外部由一個電阻分壓器設定為 0.8V 至輸入電壓減去轉換器路徑上阻性壓降所得值之間的任一電壓值。 每個轉換器特有使能引腳,此引腳允許一個針對排序用途的延遲啟動,通過選擇軟啟動電容來實現可調軟啟動時間的軟啟動引腳,和一個電流限制 (RLIM) 引腳,此引腳使得設計人員能夠通過選擇一個外部電阻器來調整電流限值,并且優化電感器的選擇。 所有轉換器運行在“斷續模式”中:一旦在任何一個轉換器中感測到持續時間超過 10ms 的過流情況,它們將被關斷 10ms,然后將重試啟動序列。 如果過載已經被移除,此轉換器將斜升并且正常運轉。 如果情況不是這樣,此轉換器將感測到另外一個過流事件,再次關斷,并且在此故障被消除前,重復此循環(斷續)。 如果過載情況持續時間少于 10ms,那么只關斷并重啟動受到影響的相關轉換器,而不會出現全局斷續模式。

這些轉換器的開關頻率由一個連接至 ROSC 引腳的外部電阻器設定。 開關穩壓器被設計成在 300kHz 至 2.2MHz 的頻率范圍內運行。 于是,這些轉換器以 180°相位差運行,以大大減少輸入濾波需求。 所有轉換器具有峰值電流模式控制,此控制可簡化外部頻率補償。

此器件具有一個內置的斜率補償斜坡,以防止峰值電流模式控制中的次諧波振蕩。 一個傳統類型 II 補償網絡能夠穩定系統并實現快速瞬態響應。 此外,一個與反饋分壓器的上層電阻并聯的可選電容器多提供一個零值,并使得分頻頻率超過 100kHz。

所有轉換器特有一個自動低功率脈沖頻率調制 (PFM) 跳躍模式,此模式提升了輕負載和待機運行期間的效率,而與此同時又保證一個極低的輸出紋波,從而在低輸出電壓上實現一個少于 2% 的值。

此器件組裝有一個過壓瞬態保護電路來大大減少電壓過沖。 過壓保護 (OVP) 特性通過執行一個電路來大大減少輸出過沖,此電路將 FB 引腳電壓與 OVP 閥值(內部電壓基準的 109%)相比較。 如果 FB 引腳電壓大于 OVTP 閥值,高側 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 FB 電壓下降至低于 OVP 較低閥值(為內部電壓基準的 107%)時,高側 MOSFET 可接通下一個時鐘周期。

TPS652510 特有一個監控電路,此電路監控每個降壓轉換器的輸出,而 PGOOD 引腳在排序完成時置位。 PGOOD 引腳是一個開漏輸出。 這個 PGOOD 引腳在任一降壓轉換器被下拉至低于標稱輸出電壓值的 85% 時下拉為低電平。 當所有轉換器輸出大于其標稱輸出電壓值的 90% 以上時,PGOOD 被上拉。 缺省復位時間為 100ms。 PGOOD 的極性為高電平有效。

此器件執行一個內部熱關斷來在結溫超過 160°C 時保護其自身不受損壞。 當結溫超過熱跳變閥值時,此熱關斷強制器件停止運行。 一旦裸片溫度減少至低于 140°C,此器件重新啟動加電序列。 熱關斷滯后值為 20°C。

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類型 標題 下載最新的英語版本 日期
* 數據表 3 個 DC-DC 轉換器(集成 FET) 數據表 (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
應用手冊 TPS65250/1/2/3 LAYOUT GUIDE 2013年 1月 15日

設計和開發

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評估板

TPS652510EVM — TPS652510 高電流、同步降壓三路轉換開關評估模塊

TPS652510EVM 評估模塊用于提供對 TPS652510 功能的訪問權限。TPS652510 PMIC 可以提供 3A、2A 和 2A 持續輸出,工作范圍為 4.5V 至 16V,外部設定的開關頻率范圍為 300kHz 至 2.2MHz,可自動執行 PFM/PWM 操作。當 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。請聯系 TI 現場應用組,獲取有關這方面的建議

用戶指南: PDF | HTML
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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、封裝和 3D 模型
VQFN (RHA) 40 Ultra Librarian

訂購和質量

包含信息:
  • RoHS
  • REACH
  • 器件標識
  • 引腳鍍層/焊球材料
  • MSL 等級/回流焊峰值溫度
  • MTBF/時基故障估算
  • 材料成分
  • 鑒定摘要
  • 持續可靠性監測
包含信息:
  • 制造廠地點
  • 封裝廠地點

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