TPS51217 用于笔记本电脑电源的 3V 至 28V、20A 同步 D-CAP 降压控制器数据手册

TPS51217 是一款小型单降压控制器，具有 自适应导通时间 D-CAP™ 模式。该器件适用于低输出 电压、大电流、PC 系统电源轨和类似的负载点 （POL） 电源。一个小封装 最少的引脚数节省了 PCB 上的空间，而专用的 EN 引脚和 预设频率可最大限度地减少新设计所需的设计工作量。这 轻负载条件下的跳跃模式，强大的栅极驱动器和低侧 FET R DS（开） 电流传感支持低损耗和高效率，在广泛的 负载范围。TRAN 引脚提供屏蔽过压的自由度 保护、欠压保护和电源正常信号 现代 GPU 功率的动态输出电压变化过渡期 供应应用程序。转换输入电压，即高侧 FET 漏极电压范围为 3 V 至 28 V，输出电压范围 从 0.6 V 到 2.6 V。该器件需要一个外部 5V 电源。这 TPS51217 采用 10 引脚 SON 封装，额定温度范围为 –40°C 至 85°C。
*附件：tps51217 高性能 单同步降压控制器数据表.pdf

特性

• 宽输入电压范围：3 V 至 28 V
• 输出电压范围：0.6 V 至 2.6 V
• 宽输出负载范围：0 至 20A+
• 内置 0.5% 0.6 V 基准
• 具有 100ns 负载阶跃响应的 D-CAP 模式
• 具有固定 340kHz作频率的自适应导通时间控制架构
• 动态输出电压变化能力
• 4700 ppm/°C 温度 DS（开） 电流感应
• 内部 0.9ms 电压伺服软启动
• 预充电启动能力
• 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）
• SON-10 （DSC） 封装

参数

一、产品概述

• ‌产品名称‌：TPS51217 高性能单同步降压控制器
• ‌主要应用‌：适用于笔记本电脑、I/O供电、系统电源等低输出电压、高电流的应用场景。
• ‌关键特性‌：
  • 宽输入电压范围：3V 至 28V。
  • 输出电压范围：0.6V 至 2.6V。
  • 集成0.5%精度的0.6V参考电压。
  • D-CAP™模式，实现快速负载响应。
  • 自适应导通时间控制，提高轻载效率。
  • 内置过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）和过流保护（OCP）。
  • 强大的栅极驱动能力，支持低RDS(on) MOSFET。

二、电气特性

• ‌工作结温范围‌：-40°C 至 85°C。
• ‌输入电压范围‌：3V 至 28V（VBST 最高37V）。
• ‌输出电压范围‌：0.6V 至 2.6V。
• ‌开关频率‌：固定340kHz。
• ‌软启动时间‌：0.9ms。
• ‌电源好（PGOOD）阈值‌：92.5% 至 112.5% VOUT。
• ‌过流保护阈值‌：可通过外部电阻设置，范围0.2V至3V。

三、功能特性

• ‌D-CAP™模式‌：利用输出电容的ESR感测电流信息，无需外部相位补偿网络。
• ‌自适应导通时间控制‌：根据输入和输出电压自动调整导通时间，保持相对恒定的开关频率。
• ‌轻载跳周期模式‌：在轻载条件下自动降低开关频率，提高效率。
• ‌动态输出电压调整‌：通过TRAN引脚实现输出电压的动态调整，同时屏蔽PGOOD、OVP和UVP信号。
• ‌强大的栅极驱动‌：支持高电流、低RDS(on)的N沟道MOSFET，具有内部死区时间防止直通。
• ‌过压/欠压保护‌：监测反馈电压，在过压或欠压条件下关断控制器。
• ‌过流保护‌：逐周期电流限制，防止过流损坏。
• ‌热关断‌：超过设定温度阈值（145°C）时自动关断，保护芯片免受过热损坏。

四、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：10引脚SON（DSC）封装。
• ‌具体尺寸‌：请参考数据表中的封装图纸。

五、引脚功能

• ‌主要引脚‌：
  • SW：开关节点，高侧MOSFET栅极驱动返回。
  • DRVH：高侧MOSFET驱动输出。
  • DRVL：低侧MOSFET驱动输出。
  • V5IN：5V供电输入。
  • VBST：高侧MOSFET驱动自举电压输入。
  • VFB：反馈电压输入。
  • EN：使能引脚，短接到地关断设备。
  • PGOOD：电源好输出，开漏输出，需外部上拉。
  • TRAN：动态电压变化控制引脚。
  • TRIP：过流检测阈值设置引脚。

六、典型应用电路

• ‌应用场景‌：适用于笔记本电脑等需要高效率、低输出电压和高电流的应用。
• ‌设计要点‌：
  • 选择合适的电感器和输出电容器，以满足输出纹波和效率要求。
  • 精确设置反馈电压分压器，以获得所需的输出电压。
  • 利用TRAN引脚实现输出电压的动态调整，同时确保在电压转换过程中不会触发PGOOD、OVP或UVP保护。