Texas Instruments TPS56424x同步降压转换器是简单易用的高功率密度高效同步降压转换器。这些器件支持3V至16V输入电压范围和高达4A连续电流，采用SOT-563封装。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS56424x同步降压转换器数据手册.pdf

Texas Instruments TPS56424x使用D-CAP3拓扑提供快速瞬态响应并支持低ESR输出电容器，无需外部补偿。该器件具有GND和AGND两个接地端，将其连接在一起可获得出色的热性能。AGND还提供良好的负载和线路调节。该器件支持高达95%的占空比运行。

TPS564242采用ECO模式运行，可在轻负载运行期间保持高效率。TPS564247采用FCCM模式运行，可在所有负载条件下保持相同的频率和较低的输出纹波。该器件通过OVP、OCP、UVLO、OTP和UVP（断续模式）提供全面保护。该器件采用1.6mm × 1.6mm SOT563封装，具有经过优化的引脚排列，有助于轻松实现PCB布局。额定结温范围为-40°C至125°C。

特性

配置用于各种应用
- 输入电压范围：3V至16V
- 输出电压范围：0.6V至7V
- 参考电压：0.6V
- 参考精度：±1%（25°C时）
- 参考精度：±1.5%（–40°C至125°C时）
- 集成28.8mΩ和15.4mΩ ~~DSON~~ FET
- 低静态电流：120µA
- 开关频率：1.2MHz
- 支持95%最大占空比运行
- 精密EN阈值电压
- 固定软启动时间：1.39ms（典型值）
解决方案尺寸小巧且易于使用
- 轻负载下TPS564242采用ECO模式，TPS564247采用FCCM模式
- 完整P2P产品系列的一部分，包括适用于4A/5A/6A和FCCM/DCM运行模式的解决方案
- D-CAP3™控制拓扑
- 支持带预偏置输出的启动
- 非锁存OV/OT/UVLO保护
- UV保护的断续模式
- 逐周期OC和NOC限制
- 6引脚SOT563封装

功能框图

TPS56424x同步降压转换器技术分析与应用指南

一、产品概述

TPS56424x系列是德州仪器(TI)推出的高效率同步降压转换器，采用紧凑的SOT-563封装(1.6mm×1.6mm)。该系列包含两个型号：

‌TPS564242‌：支持Eco-mode节能模式
‌TPS564247‌：支持强制连续导通模式(FCCM)

主要技术特点：

宽输入电压范围：3V至16V
可调输出电压范围：0.6V至7V
4A连续输出电流能力
集成28.8mΩ(高边)和15.4mΩ(低边)MOSFET
1.2MHz固定开关频率
D-CAP3™控制拓扑，无需外部补偿
120μA超低静态电流(IQ)

二、关键性能参数

1. 电气特性

参数	最小值	典型值	最大值	单位
输入电压范围	3	-	16	V
输出电压范围	0.6	-	7	V
输出电流	0	-	4	A
反馈电压精度(25°C)	-	600	-	mV
开关频率	-	1200	-	kHz
高边MOSFET RDS(ON)	-	28.8	30.5	mΩ
低边MOSFET RDS(ON)	-	15.4	16.3	mΩ

2. 热性能

在12V输入、1.05V输出、4A负载条件下，器件结温约85°C(环境温度25°C)。采用SOT-563封装的θJA为131.1°C/W。

三、核心技术解析

1. D-CAP3控制拓扑

TPS56424x采用TI专利的D-CAP3控制架构，具有以下优势：

自适应导通时间控制
内部补偿网络，无需外部补偿元件
支持低ESR陶瓷电容
快速瞬态响应

2. 工作模式差异

‌ TPS564242(Eco-mode) ‌：
- 轻载时自动进入断续导通模式(DCM)
- 通过降低开关频率提高轻载效率
- 典型轻载效率>90%(12V转1.05V)
‌ TPS564247(FCCM模式) ‌：
- 全负载范围内保持连续导通模式
- 固定开关频率，输出纹波更小
- 适合对噪声敏感的应用

3. 保护功能

过压保护(OVP)：触发阈值120%VOUT
欠压保护(UVP)：触发阈值60%VOUT
过流保护(OCP)：谷值电流检测
热关断(OTP)：155°C触发
负电流保护(NOC)：仅TPS564247

四、典型应用设计

1. 网络摄像头电源方案

输入：12V PoE
输出：3.3V@1A(为图像传感器供电)
关键设计：
- 电感选择：1.5μH(如WE744311150)
- 输出电容：4×22μF MLCC
- 反馈电阻：R1=135kΩ, R2=30kΩ
- 工作模式：推荐TPS564242(Eco-mode)

2. 固态硬盘(SSD)供电

输入：5V总线
输出：1.8V@2A(为NAND闪存供电)
设计要点：
- 增加输入电容(2×10μF陶瓷电容)
- 使用TPS564247(FCCM模式)降低纹波
- 添加10pF前馈电容(CFF)改善瞬态响应

3. 工业传感器供电

输入：24V降压至12V中间总线
输出：5V@1.5A
注意事项：
- 确保输入不超过16V极限值
- 选择耐压足够的电感(如30V额定)
- 考虑添加TVS 二极管保护输入

五、PCB布局指南

‌功率回路布局‌：
- 保持VIN-SW-GND回路面积最小化
- 使用宽铜箔降低寄生阻抗
- 输入电容尽量靠近VIN和GND引脚
‌信号走线建议‌：
- FB走线远离高噪声区域(SW节点)
- AGND与功率GND单点连接
- EN信号可添加RC滤波(如1kΩ+100nF)
‌热设计考虑‌：
- 充分利用PCB铜箔散热
- 必要时添加散热过孔
- 避免在高环境温度下满负载运行

六、设计验证与调试

1. 常见问题排查

问题现象	可能原因	解决方案
启动失败	EN信号未正确配置	检查EN电压>1.18V
输出电压不稳	反馈电阻值错误	验证R1/R2阻值
效率偏低	电感饱和或DCR过高	更换低损耗电感