TPSM64406 高密度、36V、0.8V 至 16V 輸出、雙 3A 輸出功率模塊數(shù)據(jù)手冊(cè)

TPSM6440xx 是一款高度集成的 36V 輸入直流/直流設(shè)計(jì)，將功率 MOSFET、屏蔽式電感器和無(wú)源器件組合在一個(gè)增強(qiáng)型 HotRod? QFN 封裝中。該器件支持雙輸出或大電流單輸出，采用交錯(cuò)式、可堆疊電流模式控制架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)輕松的環(huán)路補(bǔ)償、快速瞬態(tài)響應(yīng)、出色的負(fù)載和線路調(diào)節(jié)，并通過(guò)支持多達(dá) 6 相的輸出時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)精確的電流共享，電流高達(dá) 18A。該模塊在封裝的角落有 VIN 和 VOUT 引腳，用于優(yōu)化輸入和輸出電容器的布局。模塊下方的大型導(dǎo)熱墊可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的布局和制造中的輕松處理。
*附件：tpsm64406.pdf

TPSM6440xx 具有 1V 至 16V 的輸出電壓，旨在快速、輕松地在較小的 PCB 基底面中實(shí)現(xiàn)低 EMI 設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)計(jì)只需要 6 個(gè)外部元件，并且無(wú)需在設(shè)計(jì)過(guò)程中選擇磁性元件。

雖然 TPSM6440xx 模塊專為空間受限應(yīng)用中的小尺寸和簡(jiǎn)單性而設(shè)計(jì)，但它提供了許多功能以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的性能：用于可調(diào)輸入電壓 UVLO 的帶滯后的精密使能，以及用于改善 EMI 的擴(kuò)頻。以及集成的 VCC、自舉和輸入電容器，以提高可靠性和密度。該模塊可配置為在整個(gè)負(fù)載電流范圍 （FPWM） 內(nèi)保持恒定開關(guān)頻率，或配置為可變頻率 （PFM） 以實(shí)現(xiàn)更高的輕負(fù)載效率。包括一個(gè)用于排序、故障保護(hù)和輸出電壓監(jiān)控的 PGOOD 指示器。

特性

• 多功能雙輸出電壓或多相單輸出同步降壓模塊
  • 集成 MOSFET、電感器和控制器
  • 3V 至 36V 的寬輸入電壓范圍
  • 0.8V 至 16V 的可調(diào)輸出電壓
  • 6.5mm × 7.0mm × 2mm 包覆成型封裝
  • -40°C 至 125°C 結(jié)溫范圍
  • 負(fù)輸出電壓能力
• 在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)具有超高效率
  • 峰值效率為 93.5%+
  • 用于提高效率的外部偏置選項(xiàng)
  • 裸露焊盤可實(shí)現(xiàn)低熱阻。EVM θJA = 20 °C/W。
  • 關(guān)斷靜態(tài)電流為 0.6μA（典型值）
• 超低傳導(dǎo)和輻射 EMI 特征
  • 具有雙輸入路徑和集成電容器的低噪聲封裝可減少開關(guān)振鈴
  • 符合 CISPR 11 和 32 B 類輻射標(biāo)準(zhǔn)
• 專為可擴(kuò)展電源而設(shè)計(jì)
• 固有的保護(hù)功能，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)健的設(shè)計(jì)
  • 用于排序、控制和 VIN UVLO 的精密使能輸入和漏極開路 PGOOD 指示器
  • 過(guò)流和熱關(guān)斷保護(hù)

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

1. 基本特性

• ?輸入電壓范圍?：3V 至 36V
• ?輸出電壓?：0.8V 至 16V 可調(diào)，固定3.3V和5V選項(xiàng)
• ?輸出電流?：每相高達(dá)3A，堆疊可達(dá)6A
• ?封裝類型?：QFN-FCMOD，28引腳，6.5mm × 7.0mm × 2mm
• ?工作溫度范圍?：標(biāo)準(zhǔn)版本-40°C 至 125°C，擴(kuò)展版本-55°C 至 125°C

2. 集成組件

• ?MOSFETs?：集成高側(cè)和低側(cè)MOSFETs
• ?電感器?：集成
• ?控制器?：集成PWM控制器
• ?保護(hù)功能?：過(guò)流保護(hù)、熱關(guān)斷、欠壓鎖定等

3. 主要應(yīng)用

• ?測(cè)試與測(cè)量?
• ?航空航天與國(guó)防?
• ?工廠自動(dòng)化與控制?
• ?Buck和反向Buck-Boost電源供應(yīng)?

二、電氣特性

1. 控制特性

• ?開關(guān)頻率?：可編程，范圍300kHz至2.2MHz
• ?軟啟動(dòng)?：內(nèi)部固定軟啟動(dòng)時(shí)間，外部可調(diào)軟啟動(dòng)選項(xiàng)
• ?工作模式?：FPWM（固定脈沖寬度調(diào)制）和PFM（脈沖頻率調(diào)制）

2. 電氣參數(shù)

• ?靜態(tài)電流?：非切換狀態(tài)下低至0.6μA（典型值）
• ?輸入電壓UVLO?：可編程UVLO，具有遲滯
• ?輸出電壓精度?：±1%

三、保護(hù)功能

• ?過(guò)流保護(hù)?：周期性電流限制和hiccup模式
• ?熱關(guān)斷?：超過(guò)168°C時(shí)自動(dòng)關(guān)斷，具有滯后恢復(fù)
• ?欠壓保護(hù)?：輸入電壓過(guò)低時(shí)關(guān)閉輸出
• ?輸出過(guò)壓保護(hù)?
• ?輸出欠壓保護(hù)?

四、功能描述

1. 可調(diào)輸出電壓

• ?反饋電壓?：內(nèi)部參考電壓0.8V，通過(guò)外部反饋電阻設(shè)置輸出電壓

2. 可調(diào)開關(guān)頻率

• ?RT引腳?：通過(guò)連接RT引腳和地之間的電阻設(shè)置開關(guān)頻率

3. 同步與擴(kuò)頻

• ?SYNC引腳?：用于時(shí)鐘同步和模式選擇（FPWM或PFM）
• ?擴(kuò)頻?：減少EMI峰值發(fā)射

4. PGOOD指示器

• ?開漏輸出?：用于電源軌排序和故障報(bào)告

5. 遠(yuǎn)程感應(yīng)與補(bǔ)償

• ?VOSNS引腳?：支持遠(yuǎn)程輸出電壓感應(yīng)
• ?COMP引腳?：用于單輸出模式下的環(huán)路補(bǔ)償

五、應(yīng)用與實(shí)施

1. 典型應(yīng)用

• ?雙輸出應(yīng)用?：例如5V和3.3V輸出，每個(gè)輸出3A
• ?單輸出多相應(yīng)用?：例如6A輸出，使用兩相堆疊

2. 組件選擇

• ?輸入電容器?：推薦使用高質(zhì)量、低ESR陶瓷電容器，至少10μF x 2
• ?輸出電容器?：根據(jù)輸出電壓和紋波要求選擇合適的電容器

3. 布局指南

• ?PCB布局?：輸入和輸出電容器靠近VIN和VOUT引腳，使用寬銅跡線和多個(gè)過(guò)孔連接地平面
• ?熱設(shè)計(jì)?：使用足夠的銅面積和熱過(guò)孔進(jìn)行散熱

六、文檔與支持

• ?設(shè)計(jì)資源?：包括WEBENCH? Power Designer工具，用于生成自定義設(shè)計(jì)
• ?應(yīng)用筆記?：提供詳細(xì)的應(yīng)用設(shè)計(jì)和布局指南
• ?支持論壇?：TI E2E?支持論壇提供快速設(shè)計(jì)幫助

七、封裝與訂購(gòu)信息

• ?封裝類型?：QFN-FCMOD，28引腳
• ?封裝尺寸?：6.5mm × 7.0mm × 2mm
• ?環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)?：符合RoHS和Green標(biāo)準(zhǔn)
• ?訂購(gòu)信息?：包括器件標(biāo)記、包裝類型和數(shù)量等詳細(xì)信息