Texas Instruments TPS6244x/TPS6244x-Q1双路降压转换器是引脚对引脚双路1A、双路2A或3A以及1A高效且易于使用的同步降压型直流/直流转换器。TPS6244x/TPS6244x-Q1基于峰值电流模式控制拓扑，设计用于信息娱乐和高级驾驶辅助系统等汽车应用。低电阻开关可在高环境温度下实现高达3A的连续输出电流和高达4A的最大输出电流。开关频率可从外部在1.8MHz至4MHz范围内调节，还可在2MHz至4MHz频率范围内同步至外部时钟。

数据手册：

*附件：TPS6244x数据手册.pdf

*附件：TPS6244x-Q1数据手册.pdf

TI TPS6244x/TPS6244x-Q1转换器在PWM和PFM模式下可自动在轻载时进入节能模式，以在整个负载范围内保持高效率。TPS6244x/TPS6244x-Q1可在PWM模式下提供1%输出电压精度，这有助于实现具有高输出电压精度的电源设计。

TPS6244x/TPS6244x-Q1作为可调电压版本提供，采用VQFN封装。TPS6244x-Q1器件符合AEC-Q100汽车应用标准。

特性

• 提供功能安全
  • 可帮助进行功能安全系统设计的文档
• 输入电压范围：2.75V至6V
• 输出电压范围：0.6V到5.5V，双通道输出
• 输出电压精度：±1%（PWM操作）
• 强制PWM或PWM和PFM操作
• 可调开关频率：1.8MHz至4MHz
• 具有窗口比较器的电源正常输出
• 两个精密使能输入可实现
  • 用户定义的欠压锁定
  • 准确排序
• 180°相移运行
• 100%占空比模式
• 有源输出放电
• 可选扩频时钟
• 可选折返过流保护
• TJ = -40°C至+150°C
• 具有可湿性侧面的2.3mm x 2.7mm QFN封装

功能框图

原理图

效率与输出电流

TPS6244x系列双通道降压转换器技术解析

一、产品概述

TPS6244x是德州仪器(TI)推出的一系列高效易用的双通道同步降压DC/DC转换器，基于峰值电流模式控制拓扑设计，专为工业应用如电机驱动和机器人等场景优化。该系列产品具有2.75V至6V的宽输入电压范围，可提供0.6V至5.5V的双通道输出电压，输出电流配置包括双1A、双2A和3A/1A组合。

二、主要特性

1. ‌高效率设计‌：
   • 典型效率高达95%
   • 22µA超低静态电流
   • 在轻载时自动进入PFM模式保持高效率
   • 180°相移操作降低输入纹波
2. ‌精确控制‌：
   • PWM模式下输出电压精度达±1%
   • 1.8MHz至4MHz可调开关频率
   • 可选外部时钟同步功能
   • 可选扩频时钟降低EMI
3. ‌保护功能‌：
   • 热关断保护(170°C阈值)
   • 过流保护
   • 输出放电功能
   • 精确的使能输入用于用户定义欠压锁定

三、典型应用

1. ‌工业应用‌：
   • 电机驱动器
   • 无人机控制器
   • 机器人HMI
2. ‌测试测量‌：
   • 测试设备电源
   • 测量仪器供电
3. ‌其他应用‌：
   • 机器视觉系统
   • 串式逆变器

四、关键设计考量

1. 输出电压设置

输出电压通过外部电阻分压器设置，计算公式为：
VOUT = VFB × (1 + R1/R2)，其中VFB = 0.6V

推荐电阻选择使FB引脚电流至少为6µA(R2 ≤ 100kΩ)，较低阻值可获得更高精度。

2. 电感选择

• 推荐标称值：0.47µH(2.25MHz开关频率)
• 选择依据需考虑：
  • 电感纹波电流
  • 输出纹波电压
  • PWM-PFM转换点
  • 效率要求

3. 电容选择

‌输入电容‌：

• 推荐值：10µF(每通道)
• 低ESR多层陶瓷电容(MLCC)为最佳选择
• 应尽可能靠近VIN和GND引脚放置

‌输出电容‌：

• 可使用小型低ESR陶瓷电容
• X7R或X5R介质推荐
• 补偿设置根据最小输出电容选择

五、布局指南

1. ‌关键布局原则‌：
   • 输入电容尽可能靠近VIN和GND引脚
   • 高di/dt回路应短而宽
   • 高dv/dt走线避免长距离平行布线
   • FB等敏感节点远离SW等高速信号
2. ‌热管理‌：
   • 利用VIN、GND和SW引脚进行散热
   • 在这些引脚上添加热过孔帮助散热

六、性能曲线分析

从数据手册提供的效率曲线可以看出：

• 3.3V输出时，5V输入在1A负载下效率约95%
• 1.8V输出时，3.3V输入在1A负载下效率约90%
• 轻载时PFM模式显著提升效率

负载瞬态响应测试显示：

• 3.3V输出，5V输入，0.2A↔1.8A负载阶跃时输出电压偏差约50mV
• 响应时间在微秒级

七、选型建议

1. ‌TPS62441‌：
   • 双1A输出配置
   • 适合中等功率应用
2. ‌TPS62442‌：
   • 双2A或3A/1A配置
   • 适合更高功率需求
   • 提供输出放电功能