TPS54313-EP 增强型产品 3V 至 6V、3A 输出同步降压 PWM 开关，带集成 FET数据手册

作为 SWIFT™ 系列 DC/DC 稳压器的成员，TPS54311、TPS54312、TPS54313、TPS54314、TPS54315 和 TPS54316 低输入电压、高输出电流同步降压 PWM 转换器集成了所有必需的有源元件。具有所列特性的基板上包括一个真正的高性能电压误差放大器，可在瞬态条件下提供高性能;欠压锁定电路，用于防止在输入电压达到 3 V 之前启动;内部和外部设置的慢启动电路，以限制浪涌电流;以及一个电源良好输出，可用于处理器/逻辑复位、故障信号和电源排序。
*附件：tps54313-ep.pdf

TPS54311、TPS54312、TPS54313、TPS54314、TPS54315 和 TPS54316 器件采用热增强型 20 引脚 TSSOP （PWP） PowerPAD™ 封装，无需笨重的散热器。Texas Instruments 提供评估模块和 SWIFT Designer 软件工具，以帮助快速实现高性能电源设计，以满足紧迫的设备开发周期。

特性

• 受控基线
  • 一个装配/测试站点，一个制造站点
• -55°C 至 125°C 的扩展温度性能
• 增强的 Diminishing Manufacturing Source （DMS） 支持
• 增强的产品变更通知
• 资格血统书^(1)^
• 60m MOSFET 开关可在 3A 连续输出拉电流或灌电流下实现高效率
• 0.9 V、1.2 V、1.5 V、1.8 V、2.5 V 和 3.3 V 固定输出电压器件，初始精度为 1%
• 内部补偿，确保低零件数量
• 快速瞬态响应
• 宽 PWM 频率：固定 350 kHz、550 kHz 或可调 280 kHz 至 700 kHz
• 负载受峰值电流限制和热关断保护
• 集成解决方案减少了电路板面积和总成本
• 应用
  • 功率分布为 5 V 或 3.3 V 的低电压、高密度系统
  • 高性能 DSP、FPGA、ASIC 和微处理器的负载点调节
  • 宽带、网络和光通信基础设施
  • 汽车远程信息处理

参数

‌1. 产品概述‌
TPS54311-EP至TPS54316-EP是德州仪器（TI）推出的高效同步降压DC/DC转换器系列，集成MOSFET，输入电压范围3V至6V，输出电流高达3A。关键特性包括：

• ‌固定输出电压‌：0.9V/1.2V/1.5V/1.8V/2.5V/3.3V（精度±1%）
• ‌高集成度‌：内置60mΩ MOSFET，减少外部元件数量
• ‌工作频率‌：支持350kHz/550kHz固定或280kHz-700kHz可调PWM频率
• ‌保护功能‌：过流保护、热关断（145°C触发）
• ‌扩展温度范围‌：-55°C至125°C，适用于严苛环境

‌2. 核心功能模块‌

• ‌ UVLO（欠压锁定） ‌：启动阈值2.95V，关断阈值2.8V，带滞回和噪声抑制。
• ‌ 慢启动/使能（SS/ENA） ‌：支持内部（3.3ms-6.1ms）或外部电容调节启动时间。
• ‌VBIAS稳压器‌：为内部电路提供2.8V稳定电源，需外接低ESR陶瓷电容。
• ‌误差放大器‌：内部补偿设计，简化外部电路，优化瞬态响应（恢复时间10-20μs）。

‌3. 应用设计要点‌

• ‌频率设置‌：通过FSEL引脚选择预设频率，或RT引脚外接电阻调节（公式：f=500kHz×100kΩ/R）。
• ‌布局建议‌：
  • 分离模拟地（AGND）与功率地（PGND），在芯片下方单点连接。
  • PowerPAD需焊接至PCB并连接AGND，推荐3英寸×3英寸铜平面散热。
  • 使用≥10个散热过孔（直径0.013英寸）优化热性能。
• ‌输入/输出滤波‌：推荐4.7-10μH电感和低ESR陶瓷电容（如470μF POSCAP）。

‌4. 保护机制‌

• ‌电流限制‌：周期逐限流（4-6.5A），100ns前沿消隐防止误触发。
• ‌热关断‌：150°C触发，冷却后自动恢复。
• ‌ Power Good（PWRGD） ‌：开漏输出，监测VSENSE电压（低于90% Vref时拉低）。

‌5. 封装与订购信息‌

• ‌封装‌：20引脚HTSSOP（PWP）带PowerPAD，尺寸6.5mm×4.4mm。
• ‌型号对应输出‌：
  TPS54311-EP（0.9V）｜TPS54312-EP（1.2V）｜TPS54313-EP（1.5V）
  TPS54314-EP（1.8V）｜TPS54315-EP（2.5V）｜TPS54316-EP（3.3V）

‌6. 典型应用场景‌

• 5V/3.3V分布式电源系统
• FPGA、DSP、ASIC的负载点稳压
• 汽车电子、网络通信设备

文档还包含详细的电气特性曲线（如效率、纹波、瞬态响应）和评估模块设计指南，建议结合TI官网的SWIFT Designer工具进行快速设计。