TPS51383 4.5V 至 24V 输入、8A 同步降压转换器数据手册

TPS51383 和 TPS51384 是具有自适应导通时间 D-CAP3 控制模式的单片 8A 同步降压转换器。集成低 R DS（开） 功率 MOSFET 可实现高效率，并以最少的外部元件数量为空间受限的电源系统提供易用性。特性包括精确的参考电压、快速负载瞬态响应、用于轻负载效率的自动跳跃模式作、具有> 25kHz 开关频率的 OOA 轻负载作、具有良好线路、负载调节的 D-CAP3 控制模式，并且不需要外部补偿。
*附件：tps51383.pdf

该 TPS51383 提供固定的 3.36V 8A 电流麦克斯输出和 3.3V、100mA麦克斯具有切换功能的 LDO 输出。该TPS51384提供固定的 1.82V 8A 电流麦克斯输出和 1.8V、100mA麦克斯具有切换功能的 LDO。TPS51383 和 TPS51384 均具有超低静态电流功能，可在系统待机模式下延长电池寿命。

TPS5138x 采用耐热增强型 12 引脚 QFN 封装，其工作温度范围为 –40°C 至 125°C。

特性

• 4.5V 至 24V 输入电压范围
• 3.36V 输出电压 （TPS51383）
• 具有切换功能的 3.3V、100mA LDO （TPS51383）
• 1.82V 输出电压 （TPS51384）
• 带切换功能的 1.8V、100mA LDO （TPS51384）
• 集成 22mΩ 和 11mΩ MOSFET
• 支持 8A 连续 I外
• 80μA 低静态电流
• 25°C 时 ±1% 参考电压
• ±1.5% 基准电压（-40°C 至 125°C 时）
• D-CAP3™ 控制模式，可实现快速瞬态响应
• 支持 POSCAP 和所有 MLCC 输出电容器
• 输出放电功能
• 轻负载下可选择 PSM 和 OOA 模式
• 用于监控输出电压的电源正常指示器
• 锁存输出 OV 和 UV 保护
• 非锁存 UVLO 和 OT 保护
• 逐周期过流保护
• 内置输出放电功能
• 小型 2.00mm × 3.00mm HotRod™ QFN 封装

参数

方框图

1. 产品概述

TPS51383是一款4.5V至24V输入电压范围的8A同步降压转换器（Buck Converter），具有100mA LDO（低压差线性稳压器）的PSM（Power Save Mode，节电模式）和OOA（Out-of-Audio Mode，非音频模式）。其主要特点包括：

• ‌输出电压‌：固定3.36V
• ‌集成MOSFET‌：内置22mΩ和11mΩ MOSFET，提高效率
• ‌低静态电流‌：80μA
• ‌快速瞬态响应‌：采用D-CAP3™控制模式
• ‌多种保护功能‌：过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、过温保护（TSD）等
• ‌小封装‌：2.00mm × 3.00mm HotRod™ QFN封装

2. 应用领域

• 笔记本电脑和台式电脑
• 超极本、平板电脑
• 电视和机顶盒、点负载（POL）
• 分布式电源系统

3. 功能特性

3.1 D-CAP3™控制模式

• ‌自适应导通时间‌：根据输入电压、输出电压和伪固定频率设置导通时间。
• ‌无需外部补偿‌：内部误差放大器提供准确的输出电压，无需外部补偿元件。
• ‌支持低ESR电容‌：如POSCAP或陶瓷电容。

3.2 集成LDO

• ‌100mA LDO输出‌：3.3V LDO，在转换器关闭时也能为外部设备供电。
• ‌自动切换‌：当Buck转换器输出电压稳定后，自动切换到Buck输出。

3.3 保护功能

• ‌ 过压保护（OVP） ‌：当反馈电压超过120%的目标电压时，输出被放电并关断。
• ‌ 欠压保护（UVP） ‌：当输出电压低于60%的目标电压时，设备关断。
• ‌ 过温保护（TSD） ‌：当内部结温超过165°C时，设备关断。
• ‌循环过流保护‌：每个周期监测开关电流，防止过流。

3.4 模式选择

• ‌ PSM（节电模式） ‌：轻载时自动跳过周期，提高效率。
• ‌ OOA（非音频模式） ‌：轻载时保持至少25kHz的开关频率，避免进入可听范围。

4. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：12引脚VQFN-HR（RJN）
• ‌尺寸‌：2.00mm × 3.00mm

5. 典型应用电路

文件提供了TPS51383的典型应用电路图，包括输入电容、输出电容、电感、使能引脚（EN）、模式选择引脚（MODE）等的连接方式。

6. 设计指南

6.1 外部元件选择

• ‌电感‌：根据输出电流和纹波要求选择合适的电感值。
• ‌输出电容‌：推荐使用低ESR的陶瓷电容，容值范围在44μF至500μF之间。
• ‌输入电容‌：建议使用高质量的X5R或X7R电容，容值至少为22μF。

6.2 布局建议

• ‌PCB层数‌：推荐使用四层PCB以获得良好的热性能。
• ‌旁路电容‌：在VIN引脚附近放置小的旁路电容。
• ‌走线布局‌：FB和VOUT走线应远离开关节点，VIN和VOUT走线应尽可能宽以减少阻抗。

7. 文档支持

Texas Instruments提供了丰富的文档支持，包括数据手册、应用笔记、参考设计等，用户可以通过TI官网获取最新文档和更新通知。

8. 注意事项

• ‌ 静电放电（ESD） ‌：处理集成电路时需采取适当的预防措施，以防ESD损坏。
• ‌安全使用‌：用户需自行负责选择合适的产品、设计、验证和测试应用，并确保应用符合相关标准和要求。