TPS562212 是一款具有成本效益且高度靈活的同步降壓轉(zhuǎn)化器，可在可選的Eco-mode或強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式 (FCCM) 下工作。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)正確配置使能引腳、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。4.2V至18V的寬輸入電壓范圍支持12V和15V等各種常見(jiàn)的輸入電壓軌。其輸出電壓為0.6V至7V，支持高達(dá)2A的持續(xù)輸出電流。

數(shù)據(jù)手冊(cè)；*附件：Texas Instruments TPS562212同步降壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

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(kāi)關(guān)頻率。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)。

高側(cè)峰值電流的逐周期電流限制可在過(guò)載情況下保護(hù)器件， 并通過(guò)低側(cè)谷值電流限制防止電流失控，增強(qiáng)限制效果。在過(guò)壓保護(hù) (OVP)、欠壓保護(hù) (UVP)、UVLO保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)情況下將觸發(fā)斷續(xù)模式。Texas Instruments TPS562212采用1.6mm × 2.1mm SOT5X3封裝。

特性

• 輸入電壓：4.2V至18V
• 輸出電壓：0.6V至7V
  • 高達(dá)2A連續(xù)輸出電流
  • 最短導(dǎo)通時(shí)間：45ns
  • 最大占空比：98%
• 高效率
  • 集成66mΩ和33mΩ MOSFET
  • 靜態(tài)電流：120μA （典型值）
• 高度靈活且易于使用
  • 有Eco-mode運(yùn)行模式或FCCM運(yùn)行模式可供選擇
  • 可選電源良好指示器或外部軟啟動(dòng)
  • 精密使能輸入
• 高精度
  • 參考電壓精度：±1% (25°C)
  • 開(kāi)關(guān)頻率容差：±8.5%
• 小尺寸解決方案
  • 內(nèi)部補(bǔ)償，便于使用
  • SOT-5X3封裝
  • 最少外部元件
• 逐周期限流，用于高側(cè)和低側(cè)MOSFET
• 非鎖存OVP、UVP、UVLO和TSD保護(hù)

功能框圖

TPS562212同步降壓轉(zhuǎn)換器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、器件概述

TPS562212是德州儀器(TI)推出的一款高性?xún)r(jià)比同步降壓轉(zhuǎn)換器，采用先進(jìn)的AECM(Advanced Emulated Current Mode)控制拓?fù)洌哂?.2V至18V的寬輸入電壓范圍和高達(dá)2A的連續(xù)輸出電流能力。該器件集成66mΩ(高邊)和33mΩ(低邊)MOSFET，采用緊湊的SOT-5X3封裝(1.6mm×2.1mm)，非常適合空間受限的應(yīng)用場(chǎng)景。

?關(guān)鍵特性?：

• 輸入電壓范圍：4.2V-18V
• 輸出電壓范圍：0.6V-7V(可調(diào))
• 最大輸出電流：2A連續(xù)
• 開(kāi)關(guān)頻率：1.2MHz(典型值)
• 轉(zhuǎn)換效率高達(dá)98%
• 工作結(jié)溫范圍：-40°C至+125°C

二、核心技術(shù)解析

1. AECM控制架構(gòu)

TPS562212采用創(chuàng)新的AECM(模擬電流模式)控制技術(shù)，結(jié)合了峰值電流模式控制和D-CAP2控制的優(yōu)勢(shì)：

• ?固定開(kāi)關(guān)頻率?：在CCM(連續(xù)導(dǎo)通模式)下保持1.2MHz±8.5%的穩(wěn)定頻率
• ?快速瞬態(tài)響應(yīng)?：內(nèi)部智能環(huán)路帶寬控制無(wú)需外部補(bǔ)償
• ?多模式操作?：支持Eco-mode和FCCM(強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式)可配置

2. 保護(hù)機(jī)制

器件集成全面的保護(hù)功能：

• ?過(guò)流保護(hù)?：高邊峰值(3.5A典型)和低邊谷值(2.6A典型)雙重限制
• ?過(guò)壓/欠壓保護(hù)?：OVP閾值112%，UVP閾值62.5%
• ?熱關(guān)斷?：結(jié)溫150°C觸發(fā)，130°C恢復(fù)
• ?輸入U(xiǎn)VLO?：3.8V(上升)/3.6V(下降)

三、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 3.3V/2A輸出設(shè)計(jì)示例

?設(shè)計(jì)參數(shù)?：

• 輸入電壓：12V(4.2-18V范圍)
• 輸出電壓：3.3V
• 最大負(fù)載電流：2A
• 電感選擇：2.2μH(推薦TDK VLS252010ET-2R2N)

?關(guān)鍵元件選型?：

1. ?輸出電感?：
   L = (VIN_MAX - VOUT) × VOUT / (ΔIL × fSW × VIN_MAX)
   取ΔIL=30%IOUT,得L≈2.2μH
2. ?輸入電容?：
   建議使用10μF X7R陶瓷電容+100nF去耦電容
3. ?輸出電容?：
   選用22μF X7R陶瓷電容，滿足紋波和瞬態(tài)要求

2. 布局指南

優(yōu)化PCB布局對(duì)性能至關(guān)重要：

1. 保持功率回路(輸入電容→IC→電感→輸出電容)面積最小化
2. BOOT引腳電容應(yīng)靠近IC放置(0.1μF)
3. FB反饋網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)離噪聲源，采用Kelvin連接
4. 使用大面積GND銅箔提高散熱

四、性能優(yōu)化技巧

1. ?效率提升?：
   • 輕載時(shí)選擇Eco-mode可降低靜態(tài)電流至120μA
   • 選用低DCR電感和低ESR電容減少損耗
2. ?熱管理?：
   • 在SOT-5X3封裝底部使用thermal via陣列
   • 環(huán)境溫度70°C時(shí)，2A負(fù)載下結(jié)溫約：
     TJ = TA + PD × RθJA = 70 + (0.5W × 70°C/W) = 105°C
3. ?軟啟動(dòng)配置?：
   當(dāng)選擇外部軟啟動(dòng)時(shí)：
   tSS(ms) = 3.5 × CSS(nF) × 0.6V / 6.6μA
   推薦CSS≥4nF

五、應(yīng)用場(chǎng)景

TPS562212特別適合以下應(yīng)用：

1. ?消費(fèi)電子?：智能音箱、數(shù)字電視、機(jī)頂盒
2. ?網(wǎng)絡(luò)設(shè)備?：路由器、交換機(jī)、寬帶網(wǎng)關(guān)
3. ?工業(yè)系統(tǒng)?：監(jiān)控設(shè)備、測(cè)試儀器
4. ?計(jì)算設(shè)備?：FPGA/ASIC電源、存儲(chǔ)器供電

六、設(shè)計(jì)支持資源

1. ?WEBENCH?設(shè)計(jì)工具?：TI官網(wǎng)提供在線設(shè)計(jì)支持
2. ?評(píng)估模塊?：TPS562212EVM(參考設(shè)計(jì)RθJA=70°C/W)
3. ?仿真模型?：PSpice和TINA-TI模型可用