Texas Instruments TPSM82816直流/直流电源模块基于固定频率峰值电流模式控制拓扑。这些电源模块是引脚对引脚3A、4A和6A兼容的高、高效率、易于使用的同步降压直流/直流电源模块，具有集成电感器。TPSM82816模块在 下工作，可调频率范围为1.8MHz至4MHz，可在相同频率范围内同步到外部时钟。这些直流/直流模块可在PWM模式下提供1%的输出电压精度，有助于设计具有高输出电压精度的电源。TPSM82816模块用于光学模块、数据中心互连、信号测量、源生成、仪器仪表、患者监护和诊断、无线基础设施和稳健通信。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPSM82816 DCDC电源模块数据手册.pdf

特性

• 可调和可同步开关频率：1.8MHz至4MHz
• 展频计时（可选）
• 可选强制PWM或PFM/PWM操作
• 输出电压精度：±1%（PWM运行）
• 输入电压范围：2.7 V至6 V
• 输出电压范围：0.6V - 5.5V
• 可调软启动或跟踪
• 具有窗口比较器的电源正常输出
• 精密使能输入支持
  • 用户定义的欠压锁定
  • 精确排序
• 100%占空比
• 输出放电
• 静态电流：26μA（典型值）
• 引脚对引脚兼容TPSM82813 (3A) 和TPSM82810 (4A) 降压模块
• 出色的散热性能
  • 工作温度范围：-40°C至125°C

框图

应用原理图

效率与输出电流

TPSM82816 DC/DC电源模块技术解析与应用指南

一、产品概述

TPSM82816是德州仪器(TI)推出的高性能同步降压DC/DC电源模块，采用创新的MicroSIP™和MagPack™封装技术，集成了功率电感，显著简化了系统设计。该器件专为需要高功率密度和易用性的应用场景设计，适用于数据通信、测试测量和医疗设备等领域。

‌核心特性‌：

• ‌宽输入电压范围‌：2.7V至6V
• ‌高输出电流‌：6A连续输出能力
• ‌可调开关频率‌：1.8MHz至4MHz，支持外部同步
• ‌高效率设计‌：集成低阻开关和优化控制拓扑
• ‌多种工作模式‌：支持强制PWM和PFM/PWM自动切换
• ‌精确输出‌：PWM模式下±1%的输出电压精度
• ‌超小型封装‌：最大高度仅1.6mm(SIE)/2.0mm(VCA)

二、关键技术创新

1. 集成化设计

TPSM82816采用模块化设计，集成了以下关键元件：

• 功率MOSFET开关
• 高频电感(220nH SIE/200nH VCA)
• 控制电路和保护功能

这种集成设计减少了外部元件数量，典型应用仅需输入/输出电容和反馈电阻即可工作。

2. MagPack™封装技术

VCA封装版本采用TI专利的MagPack技术：

• 磁屏蔽结构降低EMI辐射
• 优化热性能，提高功率密度
• 比传统SIE封装效率提升高达4%

3. 灵活的频率控制

• ‌电阻编程‌：通过COMP/FSET引脚电阻设置频率(1.8-4MHz)
• ‌外部同步‌：支持1.8-4MHz外部时钟输入
• ‌ 扩频时钟(SSC) ‌：可选降低EMI峰值

三、电气特性详解

1. 极限参数

参数	最小值	最大值	单位
输入电压	-	6.5V	V
工作结温	-40	125	°C
存储温度	-40	125	°C
连续输出电流	-	6	A

2. 典型性能(VIN=5V)

• ‌效率曲线‌：
  • 3.3V输出时峰值效率达95%
  • 1.8V输出时峰值效率达93%
• ‌静态电流‌：
  • 工作模式：18μA(典型)
  • 关断模式：0.15μA(典型)
• ‌热阻参数‌：
  • θJA(SIE)：32.2°C/W
  • θJA(VCA)：26.6°C/W

四、行业应用方案

1. 光通信模块

• 适用于QSFP-DD/OSFP光模块
• 为DSP和激光驱动器供电
• 高频开关减少对敏感模拟电路干扰

2. 医疗设备

• 病人监护设备电源
• 便携式诊断仪器
• 满足医疗EMC要求

3. 测试测量

• 为高精度ADC/DAC供电
• 自动化测试设备背板电源
• 支持快速负载瞬态响应

五、设计注意事项

1. ‌热管理‌：
   • 计算最大功耗：PDISS = (1-η)×PIN
   • 确保结温<125°C
   • 必要时增加散热措施
2. ‌稳定性考量‌：
   • 根据输出电容选择补偿设置
   • 最小输出电容：
     • 补偿设置1：32×V/VOUT μF
     • 补偿设置2：72×V/VOUT μF
3. ‌EMI优化‌：
   • 使用扩频时钟(SSC)模式
   • 优化输入滤波器设计
   • 采用MagPack封装版本