Texas Instruments TPSM63602同步降压电源模块是一种高度集成的36V、2A DC/DC解决方案，结合了屏蔽式电感器、功率MOSFET和无源器件，采用增强型HotRod™ QFN封装。每个模块在封装角设有VIN 和VOUT 引脚。它们是为了优化输入和输出电容器的布局。模块下方具有四个较大的散热焊盘，可在制造过程中实现简单布局和轻松处理。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPSM63602同步降压电源模块数据手册.pdf

Texas Instruments TPSM63602的输出电压范围为1V至16V，设计用于在小尺寸内实现低EMI设计。该解决方案仅需四个外部元件，无需选择设计过程的磁性元件和补偿部分。

尽管TPSM63602模块设计用于在空间受限的应用中实现小尺寸和简单性，但是其仍然具有许多强大性能的功能。这些特性包括：用于可调输入电压UVLO的迟滞精密使能，用于改善EMI的电阻可编程开关节点转换速度，集成V CC ，以及为提高可靠性的自举和输入电容器。还包括更高密度；为增强负载瞬态性能在全负载电流范围内的恒定开关频率；以及用于测序、故障保护和输出电压监测的PGOOD指示器。

特性

• 多功能同步降压直流/直流模块

  • 集成MOSFET、电感器和控制器
  • 该器件具有3V至36V宽输入电压范围
  • 可调节输出电压范围为：1V至16V
  • 4mm × 6mm × 1.8mm包覆成型封装
  • 结温范围：–40°C至125°C
  • 可通过RT引脚或外部同步信号在200kHz至2.2MHz范围内调节频率
  • 负输出电压应用功能

• 在全负荷范围内的超高效率

  • 峰值效率：93%（12VIN 、5VOUT 、1MHz时）
  • 用于提升效率的外部偏置选项
  • 关断时的静态电流为：0.6µA（典型值）
  • 典型压差：0.3V（2A负载时）

• 超低传导和辐射EMI签名

  • 具有双输入路径和集成电容器的低噪声封装可降低开关振铃
  • 电阻器调节的开关节点压摆率
  • 恒定频率FPWM工作模式
  • 符合CISPR 11和32 B类发射要求

• 适用于可扩展电源

  功能框图

  

TPSM63602同步降压电源模块技术解析与应用指南

一、产品概述

TPSM63602是德州仪器(TI)推出的一款高集成度同步降压DC/DC电源模块，采用增强型HotRod™ QFN封装，尺寸仅为4mm×6mm×1.8mm。该模块集成了功率MOSFET、屏蔽电感和无源元件，提供完整的降压转换解决方案。

‌关键特性‌：

• 宽输入电压范围：3V至36V
• 可调输出电压：1V至16V
• 最大输出电流：2A
• 开关频率可调：200kHz至2.2MHz
• 峰值效率高达93%
• 超低静态电流：0.6μA(典型值)
• 工作结温范围：-40°C至125°C

二、电气特性与性能参数

1. 绝对最大额定值

• 输入电压(VIN)：-0.3V至40V
• 输出电压(VOUT)：-0.3V至16V
• 工作结温范围：-40°C至125°C
• 存储温度范围：-55°C至150°C

2. 效率特性

在不同工作条件下，TPSM63602表现出优异的效率表现：

• 12V输入，5V输出，1MHz开关频率：93%峰值效率
• 24V输入，5V输出，1MHz开关频率：91%效率
• 36V输入，5V输出，1MHz开关频率：88.1%效率

效率曲线显示，该模块在全负载范围内都能保持高效率，特别适合需要宽输入电压范围的应用场景。

三、典型应用设计

1. 工业用2A降压转换器设计

‌设计参数‌：

• 输入电压：24V
• 输出电压：5V
• 输出电流：0-2A
• 开关频率：1MHz

‌关键元件选择‌：

• 输入电容：2×4.7μF/50V陶瓷电容
• 输出电容：2×47μF/10V陶瓷电容
• 反馈电阻：RFBT=40.2kΩ，RFBB=10kΩ
• 频率设置电阻：RRT=13kΩ

2. 负压输出(-5V)降压-升压设计

TPSM63602支持降压-升压配置实现负压输出。在VIN=12-24V时，可提供-5V/1A输出。

‌设计要点‌：

• 最大输出电流计算：IOUT(max) = ILDC(max) × (1 - D)
• 输入电容额定电压需≥VIN+|VOUT|
• 建议添加肖特基二极管钳位输出尖峰

四、PCB布局指南

1. ‌功率回路布局‌：

• 使用大面积铜箔作为VIN、VOUT和PGND平面
• 输入输出电容尽量靠近模块引脚
• 多过孔连接内层平面

2. ‌信号布线‌：

• 反馈电阻(RFBT/RFBB)靠近FB引脚
• AGND与PGND单点连接
• 保持反馈走线短且远离噪声源

3. ‌热设计‌：

• 利用底部散热焊盘增强散热
• 必要时增加外部铜箔面积
• 高环境温度应用中应考虑强制风冷

五、保护功能

1. ‌过流保护‌：

• 逐周期峰值电流限制
• 严重过载时进入打嗝模式(80ms关断周期)

2. ‌热关断‌：

• 结温超过168°C(典型值)时关闭
• 温度降至158°C(典型值)后自动恢复

3. ‌输入欠压锁定‌：

• 精密使能阈值控制
• 防止电池深度放电

六、应用领域推荐

1. ‌测试测量设备‌：

• 精密仪器电源
• 数据采集系统供电

2. ‌工业自动化‌：

• PLC模块电源
• 现场总线设备供电

3. ‌航空航天与国防‌：

• 机载电子设备
• 军用通信系统

4. ‌其他应用‌：

• 医疗设备
• 通信基础设施
• 分布式电源系统