TPS53316 具有集成开关器的高效 5A 降压稳压器数据手册

TPS53316 器件提供完全集成的 3.3V 或 5V 输入、同步降压 转换器总共 16 个组件，200 mm^2^的 PCB 面积。由于低 R DS（开） 和 TI 专有的 SmoothPWM 跳跃作模式，可实现 96% 峰值效率，在低至 100 mA 的负载下效率超过 90%。它只需要两个 22μF 陶瓷输出电容器，用于高功率密度 5A 解决方案。

TPS53316 具有 750kHz、1.1MHz 和 2MHz 开关频率选择、预偏置 启动、可选内部软启动、输出软放电、内部 VBST 开关、电源正常、 EN/输入 UVLO、过流、过压、欠压和过热保护等 陶瓷输出电容器支持。它支持 2.9 V 至 6 V 的输入电压，无需额外的偏置电压。输出电压可在 0.6 V 至 0.8 × V 范围内调节 在 .
*附件：tps53316.pdf

TPS53316 采用 3 mm × 3 mm、16 引脚 QFN 封装（符合 Green RoHs 标准和 Pb free），额定温度范围为 –40°C 至 85°C。

特性

• 96% 最大效率
• 连续 5A 输出电流能力
• 支持所有 MLCC 输出电容器
• SmoothPWM™ 自动跳过 Eco 模式™，实现轻负载效率
• 电压模式控制
• 单轨输入
• 可选频率
• 可选 OCP 阈值
• 可选软启动时间
• 2.9V 至 6V 输入电压范围
• 可调输出电压范围为 0.6 V 至 0.8 × V在
• 禁用期间的软停止输出放电
• 过流、过压和过热保护
• 开漏电源良好指示
• 内部自举开关
• 支持 Prebias 启动功能
• 小型 3 mm × 3 mm、16 引脚 QFN 封装
• 低 R DS（开） 、22mΩ（3.3V 输入）和 18mΩ（5V 输入）

参数

方框图

一、产品概述

TPS53316是一款高效率、5A步降（Buck）稳压器，集成了开关元件，适用于低电压应用。该器件支持全陶瓷输出电容，提供了高达96%的峰值效率，并且在低至100mA的负载下仍能保持超过90%的效率。TPS53316具有多种功能特性，包括自动跳频Eco-Mode™、电压模式控制、可选开关频率等，适用于需要高效率和空间优化的电源设计。

二、关键特性

• ‌高效率‌：峰值效率可达96%，在100mA负载下仍能保持超过90%的效率。
• ‌高输出电流‌：连续5A输出电流能力。
• ‌全陶瓷电容支持‌：支持所有MLCC输出电容，简化设计并提高可靠性。
• ‌ SmoothPWM™和Eco-Mode™ ‌：在轻载时自动跳过不必要的开关周期，提高效率。
• ‌电压模式控制‌：提供稳定的电压输出和快速的瞬态响应。
• ‌可选特性‌：包括开关频率、过流保护阈值和软启动时间等。

三、引脚功能

• ‌VIN‌：电源输入引脚，支持2.9V至6V的输入电压范围。
• ‌SW‌：开关节点，连接外部电感。
• ‌FB‌：反馈引脚，用于电压调节和过压/欠压保护。
• ‌COMP‌：误差放大器补偿引脚，用于环路稳定性调节。
• ‌EN‌：使能引脚，控制稳压器的工作状态。
• ‌PS‌：模式配置引脚，用于选择操作模式和软启动时间。
• ‌RF/OC‌：开关频率和过流保护配置引脚。
• ‌PGD‌：电源良好指示输出，开漏输出。
• ‌VREG3‌：3.3V LDO输出，为内部模拟电路供电。
• ‌VBST‌：高侧MOSFET的自举供电引脚。
• ‌PGND‌：功率地引脚。

四、操作模式

• ‌ FCCM（强制连续导通模式） ‌：在轻载和重载条件下均保持连续导通，适合需要固定开关频率的应用。
• ‌ DE（二极管仿真模式） ‌：在轻载时进入不连续导通模式，提高效率。
• ‌ HEF（高效率模式） ‌：在CCM条件下不同步于内部时钟，通过PWM调制器确定开关频率，进一步优化效率。

五、保护特性

• ‌过流保护‌：集成高侧和低侧MOSFET过流保护，防止电流过大损坏器件。
• ‌过压/欠压保护‌：监测反馈电压，防止输出电压超出设定范围。
• ‌过热保护‌：当结温超过安全限制时自动关闭稳压器。
• ‌软停止输出放电‌：在禁用时通过内部MOSFET开关放电输出电容。

六、应用领域

• ‌低电压应用‌：如5V和3.3V步降电源轨，适用于计算和数字消费类应用。

七、设计与实现

• ‌外部组件选择‌：根据设计需求选择合适的电感、电容和电阻。
• ‌布局与布线‌：遵循数据手册中的布局指南，确保良好的热散和电气性能。
• ‌性能验证‌：通过测试验证稳压器的输出电压、纹波、效率和保护特性等是否符合设计要求。

八、封装与订购信息

TPS53316采用3mm×3mm、16引脚的QFN封装，具体封装尺寸、订购信息和可用性请参考数据手册中的相关章节。