TPS62875-Q1 汽车级 2.7V 至 6V 输入、20A 可堆叠同步降压转换器数据手册

TPS62874-Q1、TPS62875-Q1、TPS62876-Q1 和 TPS62877-Q1 是具有 I2C 接口和差分远程感应的引脚对引脚、15A、20A、25A 和 30A 同步降压 DC/DC 转换器系列。所有设备均提供高效率和易用性。低电阻电源开关在高环境温度下允许高达 30A 的输出电流。这些器件可以在堆叠模式下工作，以提供更高的输出电流或将功率耗散分散到多个器件。

TPS6287x-Q1 系列实现了一种增强型 DCS 控制方案，该方案将快速瞬态响应与固定频率作相结合。器件可以在省电模式下运行以实现最高效率，或在强制 PWM 模式下运行以实现最佳瞬态性能和最低输出电压纹波。
*附件：tps62875-q1.pdf

可选的远程采样功能可最大限度地提高负载点的电压调节能力，并且该器件在整个输出电压范围内可实现 ±0.8% 的直流电压精度。

开关频率可通过 FSEL 引脚选择，并且可以设置为 1.5MHz、2.25MHz、2.5MHz 或 3MHz，或与相同频率范围内的外部时钟同步。

I2C 兼容接口提供多种控制、监控和警告功能，例如电压监控和温度相关警告。输出电压可以快速调整，以适应负载的功耗以适应性能需求。默认启动电压可通过 VSEL 引脚进行电阻选择。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用
  • 器件温度等级 1：–40°C 至 125°C TA
  • –40°C 至 150°C 结温范围
• 功能安全
  • 提供有助于功能安全系统设计的文档
• 输入电压范围：2.7V 至 6V
• 引脚对引脚兼容器件系列：15A、20A、25A 和 30A
• 3 个可选输出电压范围：0.4V 至 1.675V
  • 0.4V 至 0.71875V，步长为 1.25mV
  • 0.4V 至 1.0375V，步长为 2.5mV
  • 0.4V 至 1.675V，步长为 5mV
• 输出电压精度：±0.8%
• 内部功率 MOSFET：2.6mΩ 和 1.5mΩ
• 可调软启动
• 外部补偿
• 通过 VSEL 引脚选择启动输出电压
• 通过 FSEL 引脚可选择 1.5MHz、2.25MHz、2.5MHz 或 3MHz 的开关频率
• 强制 PWM 或省电模式作
• 通过外部电阻器或 I2C 选择启动输出电压
• I2C 兼容接口，频率高达 3.4MHz
• 可选的堆叠作，以提高输出电流能力
• 差分远程感应
• 热预警和热关断
• 输出放电
• 可选扩频时钟
• 带窗口比较器的电源正常输出

参数

方框图

1. 概述

TPS62875-Q1是一款专为汽车电子应用设计的20A同步降压DC/DC转换器，具备快速瞬态响应和I2C接口控制功能。该转换器符合AEC-Q100标准，适用于-40°C至125°C的工作温度范围，并提供功能安全支持。

2. 主要特性

• ‌高电流能力‌：提供高达20A的输出电流。
• ‌宽输入电压范围‌：支持2.7V至6V的输入电压。
• ‌可调输出电压‌：输出电压范围从0.4V至1.675V，支持多种步长设置。
• ‌高效率‌：内部集成低RDS(on) MOSFETs，提高整体效率。
• ‌快速瞬态响应‌：增强型DCS控制方案，结合固定频率操作。
• ‌I2C接口‌：支持电压监控、温度警告等功能，便于远程控制和监控。
• ‌多种保护功能‌：包括过流保护、过压保护、欠压保护、热关断等。
• ‌可选操作模式‌：支持强制PWM模式和功率节省模式。

3. 功能描述

• ‌DCS控制拓扑‌：采用固定频率的DCS控制，结合内部补偿，实现快速瞬态响应和稳定输出。
• ‌I2C接口‌：通过I2C接口可以动态调整输出电压、监控电压和温度、配置设备参数等。
• ‌远程感测‌：提供差分远程感测功能，提高负载点的电压调节精度。
• ‌堆叠操作‌：支持多个设备堆叠，以增加输出电流或分散功率耗散。
• ‌软启动‌：可选内部或外部软启动，避免启动时的电流冲击。
• ‌热管理‌：具有热预警和热关断功能，保护芯片免受过热损坏。

4. 应用领域

• ADAS摄像头和传感器融合
• 环绕视图ECU
• 混合和可重构仪表集群
• 车头单元和远程信息处理控制单元

5. 典型应用电路

文件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、反馈电阻分压器等关键组件的选型和连接方式。

6. 设计考虑

• ‌电感选择‌：根据应用需求选择合适的电感值，以平衡瞬态响应和输出纹波。
• ‌输出电容‌：推荐使用低ESR的陶瓷电容，以满足瞬态响应和稳定性要求。
• ‌布局‌：强调关键组件的布局原则，以减少寄生电感和噪声干扰，提高转换器的性能。

7. 编程与监控

• 通过I2C接口，用户可以读取设备状态、配置设备参数、监控输出电压和温度等。
• 设备提供多个寄存器，用于配置控制选项和监控设备状态。

8. 封装和订购信息

TPS62875-Q1采用24引脚的WQFN封装，具体订购信息请参考文件末尾的封装选项附录。

9. 注意事项

• 在设计和使用TPS62875-Q1时，需遵循文件中的绝对最大额定值、推荐工作条件和热信息要求。
• 确保在实际应用中提供足够的散热措施，以防止芯片过热。
• 使用前请仔细阅读并理解文件中的所有安全警告和注意事项。