TPS51219 具有差分电压反馈的 3V 至 28V 同步降压控制器数据手册

TPS51219 是一款具有自适应导通时间控制的小型单降压控制器。它 提供控制模式（D-CAP™ 或 D-CAP2™）选择，以满足广泛的系统要求。 它专为严格的直流调节要求而设计，例如 VCCIO 应用 Intel 笔记本电脑。性能和 TPS51219的灵活性使其适用于低输出电压、大电流、PC 系统电源 导轨和类似的负载点 （POL） 电源。差分电压反馈和电压 结合补偿功能，为负载设备提供高精度电源。
*附件：tps51219 具有差分电压的高性能、单路同步降压控制器 数据表.pdf

小型封装、固定电压选项和最少的外部元件数量可节省成本 和空间，而专用的 EN 引脚和预设频率选择最大限度地减少了设计工作量。这 轻负载条件下的跳跃模式、强栅极驱动器和低侧 FET R DS（开） 电流感应可在宽负载下提供高效率运行 范围。外部电阻器电流感应选项可实现精确的电流感应。转换 输入电压（高侧 FET 漏极电压）范围为 3 V 至 28 V，输出电压范围 从 0.5 V 到 2.0 V。该器件需要一个外部 5V 电源。

TPS51219 采用 16 引脚 QFN 封装，适用于环境 温度从 -40°C 到 85°C。

特性

• 差分电压反馈
• 用于精确调节的直流补偿
• 宽输入电压范围：3 V 至 28 V
• 输出电压范围：0.5 V 至 2.0 V，具有
  1.05 V 和 1.00 V 的固定选项
• 宽输出负载范围：0 A 至 20 A+
• 具有可选控制架构和频率的自适应导通时间调制
  • 300 kHz/400 kHz 的 D-CAP 模式，可实现快速瞬态响应
  • D-CAP2 模式（500 kHz/670 kHz），适用于陶瓷输出电容器
• 4700 ppm/°C，低侧 R DS（开） 电流感应
• R意义精确电流感应选项
• 内部 1ms 电压伺服软启动
• 内置 Output Discharge
• 电源良好输出
• 集成升压开关
• 内置 OVP/UVP/OCP
• 热关断 （非锁存）
• 3 mm × 3 mm、16 引脚、QFN （RTE） 封装

参数

概述

TPS51219 是一款高性能、单路同步降压控制器，采用差分电压反馈和自适应导通时间控制，适用于宽输入电压范围（3V 至 28V）和宽输出电压范围（0.5V 至 2.0V）的应用。该控制器专为 Intel 笔记本等需要精确直流调节的应用设计，具有高效率、小封装和低成本的特点。

主要特性

• ‌差分电压反馈‌：提供高精度输出电压控制。
• ‌自适应导通时间控制‌：支持 D-CAP™ 和 D-CAP2™ 两种控制模式，实现快速瞬态响应。
• ‌宽输入/输出电压范围‌：输入电压 3V 至 28V，输出电压 0.5V 至 2.0V，具有固定输出电压选项（1.05V 和 1.00V）。
• ‌高效率‌：强大的栅极驱动器和低 RDS(on) 电流感应提供高效率。
• ‌内置保护功能‌：包括过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、过流保护（OCP）和热关断。
• ‌小封装‌：采用 16 引脚 QFN 封装（3mm × 3mm），节省空间。
• ‌灵活的使能控制‌：具有专用使能引脚和预设频率选择。

封装与尺寸

• ‌封装类型‌：16 引脚 QFN（RTE），尺寸为 3mm × 3mm。
• ‌环境温度范围‌：-40°C 至 85°C。

关键引脚功能

• ‌VIN‌：输入电压，范围 3V 至 28V。
• ‌V5‌：5V 电源输入，为内部电路和栅极驱动器供电。
• ‌BST‌：高侧 MOSFET 栅极驱动器自举电压输入。
• ‌DH/DL‌：高侧/低侧 MOSFET 栅极驱动器输出。
• ‌EN‌：使能引脚，高电平有效。
• ‌MODE‌：控制模式选择引脚，通过连接不同阻值的电阻选择 D-CAP™ 或 D-CAP2™ 模式及开关频率。
• ‌TRIP‌：过流保护引脚，用于 R DS(on) 电流感应或外部电阻感应。
• ‌VSNS/GSNS‌：电压感应输入/返回，用于差分电压反馈。
• ‌PGOOD‌：电源良好信号输出，开漏输出，指示输出电压是否在目标范围内。

应用领域

• 笔记本电脑
• I/O 电源供应
• 其他需要高精度直流调节的电源应用

控制模式与特性

• ‌D-CAP™ 模式‌：适用于具有足够 ESR 的输出电容器，通过集成补偿实现快速瞬态响应。
• ‌D-CAP2™ 模式‌：专为低 ESR 输出电容器（如多层陶瓷电容器 MLCC）设计，通过内部反馈网络实现稳定操作。

保护功能

• ‌ 过压保护（OVP） ‌：当 VSNS 电压超过 REFIN 电压的 120% 时触发，将输出目标电压设置为 0V。
• ‌ 欠压保护（UVP） ‌：当 VSNS 电压低于 REFIN 电压的 68% 并持续 1ms 时触发，关闭输出。
• ‌ 过流保护（OCP） ‌：通过监测电感电流实现周期性电流限制，防止过载。
• ‌热关断‌：当结温超过 140°C 时触发，非锁定保护，温度降低后自动重启。

布局建议

• ‌电源组件布局‌：输入和输出电容、MOSFET 等应放置在 PCB 的同一侧（焊接侧），小信号组件放在另一侧。
• ‌反馈信号布线‌：VSNS、COMP、MODE、REFIN 等敏感信号应远离高压切换节点，避免耦合噪声。
• ‌电流环路‌：最小化输入和输出电流环路的面积，以降低开关噪声。
• ‌散热设计‌：确保控制器封装热焊盘与 PCB 接地平面良好连接，通过多个过孔散热。