ZHCSQI6D May   2022  – January 2025 TPS62870-Q1 , TPS62871-Q1 , TPS62872-Q1 , TPS62873-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 说明(续)
  6. 器件选项
  7. 引脚配置和功能
  8. 规格
    1. 7.1 绝对最大额定值
    2. 7.2 ESD 等级
    3. 7.3 建议运行条件
    4. 7.4 热性能信息
    5. 7.5 电气特性
    6. 7.6 I2C 接口时序特性
    7. 7.7 时序要求
    8. 7.8 典型特性
  9. 详细说明
    1. 8.1 概述
    2. 8.2 功能方框图
    3. 8.3 特性说明
      1. 8.3.1  固定频率 DCS 控制拓扑
      2. 8.3.2  强制 PWM 和省电模式
      3. 8.3.3  精密使能
      4. 8.3.4  启动
      5. 8.3.5  开关频率选择
      6. 8.3.6  输出电压设置
        1. 8.3.6.1 输出电压范围
        2. 8.3.6.2 输出电压设定点
        3. 8.3.6.3 非默认输出电压设定点
        4. 8.3.6.4 动态电压调节
      7. 8.3.7  补偿 (COMP)
      8. 8.3.8  模式选择和时钟同步 (MODE/SYNC)
      9. 8.3.9  展频时钟 (SSC)
      10. 8.3.10 输出放电
      11. 8.3.11 欠压锁定 (UVLO)
      12. 8.3.12 过压锁定 (OVLO)
      13. 8.3.13 过流保护
        1. 8.3.13.1 逐周期电流限制
        2. 8.3.13.2 断续模式
        3. 8.3.13.3 限流模式
      14. 8.3.14 电源正常 (PG)
        1. 8.3.14.1 独立或主器件行为
        2. 8.3.14.2 辅助器件行为
      15. 8.3.15 遥感
      16. 8.3.16 热警告和热关断
      17. 8.3.17 堆叠操作
    4. 8.4 器件功能模式
      1. 8.4.1 上电复位
      2. 8.4.2 欠压锁定
      3. 8.4.3 待机
      4. 8.4.4 开启
    5. 8.5 编程
      1. 8.5.1 串行接口说明
      2. 8.5.2 标准模式、快速模式、快速模式+ 协议
      3. 8.5.3 I2C 更新序列
      4. 8.5.4 I2C 寄存器复位
  10. 寄存器映射
  11. 10应用和实施
    1. 10.1 应用信息
    2. 10.2 典型应用
      1. 10.2.1 设计要求
      2. 10.2.2 详细设计过程
        1. 10.2.2.1 选择电感器
        2. 10.2.2.2 选择输入电容器
        3. 10.2.2.3 选择补偿电阻器
        4. 10.2.2.4 选择输出电容器
        5. 10.2.2.5 选择补偿电容器 CC
        6. 10.2.2.6 选择补偿电容器 CC2
      3. 10.2.3 应用曲线
    3. 10.3 最佳设计实践
    4. 10.4 电源相关建议
    5. 10.5 布局
      1. 10.5.1 布局指南
      2. 10.5.2 布局示例
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 器件支持
      1. 11.1.1 第三方产品免责声明
    2. 11.2 接收文档更新通知
    3. 11.3 支持资源
    4. 11.4 商标
    5. 11.5 静电放电警告
    6. 11.6 术语表
  13. 12修订历史记录
  14. 13机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

选择输出电容器

实际上,总输出电容通常包括不同电容器的组合,其中较大的电容器在较低频率下提供负载电流,而较小的电容器在较高频率下提供负载电流。输出电容器的容值、类型和位置对于正常运行而言至关重要。TI 建议使用具有 X7R 电介质(或类似电介质)的低 ESR 多层陶瓷电容器,以便实现理想性能。

TPS6287x 器件采用蝶形布局,两个 GND 引脚位于封装的两个相对侧。这使得输出电容器可以对称地放置在 PCB 上,以使产生的电磁场相互抵消,从而降低 EMI。

转换器的瞬态响应由以下两个标准之一限制:

  • 流经电感器的电流的压摆率,在这种情况下,转换器的反馈环路饱和。
  • 转换器带宽与开关频率的最大允许比率,其中转换器保持稳定状态(即环路不会饱和)。对于典型应用,TI 建议最低比率为 4。

上述哪个标准适用于任何给定的应用取决于运行条件和所使用的元件值。因此,TI 建议用户计算这两种情况的输出电容,并选择两个值中较高的一个。

如果转换器保持在稳压状态,则所需的最小输出电容由以下公式给出:

方程式 13. COUT(min)(reg)=τ×1+gm×RZ2×π×L×fSW41+TOLτ2+TOLIND2+TOLfSW2
方程式 14. COUT(min)(reg)=12.5×106×1+1.5×103×2.4×1032×π×110×1091×2.25×10641+30%2+20%2+10%2=203.2μF

如果转换器环路饱和,则最小输出电容由以下公式给出:

方程式 15. COUT(min)(sat)=1VOUTL×IOUT+IL(PP)222×VOUT  IOUT×tt21+TOLIND
方程式 16. COUT(min)(sat)=117.25×103110×1091×7.5+2.342222×0.75  7.5×1×10621+20%=122.7μF

在本例中,选择 COUT(min) = 203µF,即两个输出电容值中的较大者。

计算最坏情况下的元件值时,请使用上面计算得出的值作为所需的最小 输出电容。对于陶瓷电容器,在考虑容差、直流偏置、温度和老化影响的情况下,最大电容通常是最小电容的两倍。在这种情况下,最大电容 COUT(max) 为 406μF。

表 10-4 建议的输出电容器列表
电容尺寸电压额定值制造商器件型号(1)
mm(英寸)
22μF ±20%2012 (0805)6.3VTDK,CGA4J1X7T0J226M125AC
22μF ±10%2012 (0805)6.3VMurata,GCM31CR71A226KE02
47μF ±20%3216 (1206)4VTDK,CGA5L1X7T0G476M160AC
47μF ±20%2012 (1210)6.3VMurata,GCM32ER70J476ME19
100μF ±20%3225 (1210)4VTDK,CGA6P1X7T0G107M250AC
100μF ±20%3216 (1210)6.3VMurata,GRT32EC70J107ME13
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