TPS53015 具有电源正常功能的 4.5V 至 28V、25A 同步 D-CAP2 降压控制器数据手册

TPS53015 器件是一款单通道自适应导通时间 D-CAP2 ™ 模式同步降压控制器。该器件使系统设计人员能够通过经济高效的低外部元件数量和低待机电流解决方案来完善各种终端设备电源总线稳压器套件。TPS53015 的主控制回路使用 D-CAP2 模式控制，无需外部补偿元件即可提供非常快速的瞬态响应。自适应导通时间控制支持在较高负载条件下的 PWM 模式和轻负载下的 Eco 模式™作之间无缝转换。Eco 模式作允许该器件在较轻的负载条件下保持高效率。该器件还能够适应低等效串联电阻 （ESR） 输出电容器（如 POSCAP 或 SP-CAP）和超低 ESR 陶瓷电容器。该器件在 4.5 V 至 28 V 的输入电压和 0.77 V 至 7 V 的输出电压下提供方便高效的作。

TPS53015 采用 3mm × 3mm 10 引脚 VSSOP （DGS） 封装，额定环境温度范围为 –40°C 至 85°C。
*附件：TPS53015具有 PGOOD 的 4.5V 至 28V 输入、D-CAP2TM 同步步进降压转换器数据表.pdf

特性

• D-CAP2™ 模式控制
  • 快速瞬态响应
  • 无需外部元件即可进行环路补偿
  • 与陶瓷输出电容器兼容
• 高初始参考精度 （±1%）
• 宽输入电压 4.5 V 至 28 V
• 输出电压 0.77 V 至 7 V
• 低侧 R DS（开） 无损电流感应
• 固定软启动时间：1.4 ms
• 非灌电流预偏置软启动
• 开关频率：500 kHz
• 逐周期过流限制控制
• 自动跳过 Eco 模式™，可在轻负载下实现高效率
• 电源正常输出
• OCL/OVP/UVP/UVLO/TSD 保护
• 具有集成升压 PMOS 开关的自适应栅极驱动器
• 热补偿 OCP，4000 ppm/°C
• 10 引脚 VSSOP 封装

参数

方框图

一、产品概述

• ‌产品名称‌：TPS53015
• ‌制造商‌：Texas Instruments
• ‌类型‌：D-CAP2™模式同步步进降压转换器
• ‌特点‌：具有PGOOD输出，宽输入电压范围（4.5V至28V），快速瞬态响应，无需外部补偿组件。

二、主要特性

• ‌输入电压范围‌：4.5V至28V
• ‌输出电压范围‌：0.77V至7V
• ‌开关频率‌：固定500kHz
• ‌软启动时间‌：1.4ms
• ‌保护功能‌：过流保护（OCL）、过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、欠压锁定（UVLO）、热关断（TSD）
• ‌封装‌：10-Pin VSSOP
• ‌温度范围‌：-40°C至85°C

三、功能特点

• ‌D-CAP2™模式控制‌：提供快速瞬态响应，无需外部补偿组件，兼容陶瓷输出电容器。
• ‌ 自动跳过Eco-Mode™ ‌：轻载时提高效率。
• ‌Power-Good输出‌：指示输出电压是否在目标范围内。
• ‌集成5V线性调节器‌：为MOSFET驱动器和内部逻辑供电。
• ‌热补偿过流保护‌：温度系数为4000ppm/°C，提高过流保护的准确性。

四、电气特性

• ‌软启动时间‌：1.4ms
• ‌PGOOD延迟时间‌：输入正常时1.2ms，输出正常时2μs
• ‌过流保护阈值‌：可编程，通过连接在DRVL和PGND之间的电阻设置
• ‌热关断阈值‌：约150°C，滞回25°C

五、应用

• ‌应用领域‌：数字电视电源、网络家庭终端、数字机顶盒（STB）、DVD播放器/录像机、游戏机等低功耗系统的点载调节。

六、典型应用电路

• 提供了详细的典型应用电路图，包括输入电容、输出电容、电感、MOSFET、反馈电阻和PGOOD电阻等组件的选择和连接方式。

七、布局指南

• 强调了关键信号的布线建议，如输入和输出电流回路的布局、SW节点的物理尺寸和长度最小化、反馈电阻的布线等。

八、保护机制

• ‌过流保护‌：通过检测低侧MOSFET的R DS(on)上的电压实现，防止电感电流过大。
• ‌过压保护和欠压保护‌：监测反馈电压，确保输出电压在安全范围内。
• ‌热关断‌：防止芯片因过热而损坏。