TPS53511 集成 MOSFET 的 1.5A 降压稳压器数据手册

TPS53511 是一款自适应导通时间 D-CAP2™ 模式同步降压转换器。该器件适用于计算电源系统中的负载点 （POL），并提供经济高效、低元件数量、低待机电流的解决方案。TPS53511 的主控制回路使用 D-CAP2™ 模式控制，无需外部元件即可提供快速瞬态响应。自适应导通时间控制支持重负载条件下的 PWM 模式和轻负载条件下的低频运行之间的无缝作，以实现高效率。
*附件：tps53511.pdf

TPS53511包括一个专有电路，使该器件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 4.5V 至 18V 电源输入和 2V 至 18V 输入电源电压范围内工作。该器件具有可调节的慢启动时间和电源良好功能。它还支持预偏置软启动。TPS53511 采用 16 引脚 QFN 封装，工作温度范围为 –40°C 至 85°C。

特性

• 1.5A 连续输出电流
• 4.5V 至 18V 电源电压范围
• 2V 至 18V 转换电压范围
• DCAP2™ 模式控制可实现快速瞬态响应
• 低输出纹波并支持所有 MLCC 输出电容器
• 用于轻负载控制的跳跃模式
• 针对低占空比应用优化的高效集成 FET
• 高效率，关断时电源电流小于 10μA
• 可调软启动时间
• 支持预偏置软启动
• 700kHz 开关频率
• 逐周期过流限制
• 漏极开路电源正常指示
• 内部自举开关
• 小型 3mm × 3mm、16 引脚 QFN （RGT） 封装

参数

方框图

1. 概述

TPS53511 是一款高效的同步降压（Buck）DC-DC转换器，适用于4.5V至18V输入电压范围，提供1.5A的连续输出电流。该器件采用D-CAP2™模式控制，支持快速瞬态响应，并集成了低ESR输出电容器支持、软启动、过流保护、过压/欠压保护等功能。

2. 主要特性

• ‌输入电压范围‌：4.5V至18V
• ‌输出电压范围‌：2V至18V
• ‌连续输出电流‌：1.5A
• ‌高效率‌：轻负载条件下进入跳频模式，提高能效
• ‌D-CAP2™模式控制‌：无需外部补偿元件，支持快速瞬态响应
• ‌集成FETs‌：高度集成的FETs，优化低占空比应用
• ‌软启动功能‌：可调软启动时间，支持预偏置软启动
• ‌保护功能‌：过流保护、过压保护、欠压保护、热关断
• ‌小型封装‌：3mm x 3mm，16引脚QFN（RGT）封装

3. 应用领域

• 服务器负载点（POL）
• 计算电源系统的分布式非隔离DC-DC转换器

4. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：16引脚QFN（RGT）
• ‌尺寸‌：3mm x 3mm

5. 电气特性

• ‌开关频率‌：700kHz
• ‌软启动时间‌：可调，通过外部电容设置
• ‌过流限制‌：1.65A至2.75A
• ‌热关断阈值‌：150°C，热滞回25°C
• ‌电源良好（Power Good）指示‌：开漏输出，过压/欠压时指示低电平

6. 功能描述

• ‌D-CAP2™模式控制‌：结合恒定导通时间控制与内部补偿电路，实现伪固定频率操作，无需外部补偿元件。
• ‌软启动与预偏置软启动‌：通过外部电容设置软启动时间，支持预偏置条件下的平滑启动。
• ‌电源良好指示‌：在输出电压稳定后激活，过压或欠压时指示低电平。
• ‌输出放电控制‌：在使能引脚为低或保护功能激活时，通过内部MOSFET放电输出电容。
• ‌电流保护‌：采用逐周期过流限制，防止过流损坏。
• ‌过压/欠压保护‌：监测反馈电压，实现过压和欠压保护。
• ‌热关断‌：当结温超过阈值时自动关断，防止过热损坏。

7. 设计支持

• 提供典型应用电路和详细设计步骤。
• 包括电感器、输出电容器、输入电容器和自举电容器的选型指南。
• 提供应用曲线和效率图，帮助优化设计。

8. 布局考虑

• 保持输入开关电流环路尽可能小。
• SW节点应尽可能小且短，以减少寄生电容和电感。
• 模拟和非开关组件应远离开关组件。
• 信号地和功率地应单点连接。
• 暴露的热焊盘应连接到地，并使用热过孔增强散热。

9. 文档与支持

• 提供技术手册、应用简报和社区资源链接。
• TI E2E™在线社区支持，提供快速的设计帮助和问题解决。