ZHCSNZ3E January   2023  – October 2025 TPS62870 , TPS62871 , TPS62872 , TPS62873

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件选项
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 ESD 等级
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 I2C 接口时序特性
    7. 6.7 时序要求
    8. 6.8 典型特性
  8. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  固定频率 DCS 控制拓扑
      2. 7.3.2  强制 PWM 和省电模式
      3. 7.3.3  精密使能
      4. 7.3.4  启动
      5. 7.3.5  开关频率选择
      6. 7.3.6  输出电压设置
        1. 7.3.6.1 输出电压范围
        2. 7.3.6.2 输出电压设定点
        3. 7.3.6.3 非默认输出电压设定点
        4. 7.3.6.4 动态电压调节
      7. 7.3.7  补偿 (COMP)
      8. 7.3.8  模式选择和时钟同步 (MODE/SYNC)
      9. 7.3.9  展频时钟 (SSC)
      10. 7.3.10 输出放电
      11. 7.3.11 欠压锁定 (UVLO)
      12. 7.3.12 过压锁定 (OVLO)
      13. 7.3.13 过流保护
        1. 7.3.13.1 逐周期电流限制
        2. 7.3.13.2 断续模式
        3. 7.3.13.3 限流模式
      14. 7.3.14 电源正常 (PG)
        1. 7.3.14.1 独立或主器件行为
        2. 7.3.14.2 辅助器件行为
      15. 7.3.15 遥感
      16. 7.3.16 热警告和热关断
      17. 7.3.17 堆叠操作
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 上电复位
      2. 7.4.2 欠压锁定
      3. 7.4.3 待机
      4. 7.4.4 开启
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 串行接口说明
      2. 7.5.2 标准模式、快速模式、快速模式+ 协议
      3. 7.5.3 I2C 更新序列
      4. 7.5.4 I2C 寄存器复位
  9. 8 寄存器映射
  10. 9 应用和实施
    1. 9.1 应用信息
    2. 9.2 典型应用
      1. 9.2.1 设计要求
      2. 9.2.2 详细设计过程
        1. 9.2.2.1 选择电感器
        2. 9.2.2.2 选择输入电容器
        3. 9.2.2.3 选择补偿电阻器
        4. 9.2.2.4 选择输出电容器
        5. 9.2.2.5 选择补偿电容器 CC
        6. 9.2.2.6 选择补偿电容器 CC2
      3. 9.2.3 应用曲线
    3. 9.3 最佳设计实践
    4. 9.4 电源相关建议
    5. 9.5 布局
      1. 9.5.1 布局指南
      2. 9.5.2 布局示例
  11. 10器件和文档支持
    1. 10.1 器件支持
      1. 10.1.1 第三方产品免责声明
    2. 10.2 接收文档更新通知
    3. 10.3 支持资源
    4. 10.4 商标
    5. 10.5 静电放电警告
    6. 10.6 术语表
  12. 11修订历史记录
  13. 12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

7.3.2 强制 PWM 和省电模式

该器件可以通过三种不同的方法控制电感器电流以调节输出：

  • 具有连续电感器电流的脉宽调制 (PWM-CCM)
  • 具有非连续电感器电流的脉宽调制 (PWM-DCM)
  • 具有不连续电感器电流和脉冲跳跃的脉冲频率调制 (PFM-DCM)

PWM-CCM 模式下的导通时间由方程式 1 给出。对于非常小的输出电压，最短导通时间 (ton, min) 大约为 50ns，开关频率从设定值开始减少。即使达到最短导通时间，器件也会通过延长关断时间来保持适当的输出电压调节。

方程式 1. tON=VOUTVIN× fSW

在 PWM-CCM 运行期间，器件以恒定频率进行开关，电感器电流是连续的（请参阅图 7-2）。PWM 运行实现了超低输出电压纹波和理想瞬态性能。


TPS62870 TPS62871 TPS62872 TPS62873 连续导通模式 (PWM-CCM) 电流波形

图 7-2 连续导通模式 (PWM-CCM) 电流波形

在 PWM-DCM 运行期间，该器件以恒定频率进行开关，电感器电流是不连续的（请参阅图 7-3）。在此模式下，该器件会控制峰值电感器电流以保持选定的开关频率，同时仍能够调节输出。

可以使用 方程式 2 来计算器件进入 PWM-DCM 的输出电流阈值。

方程式 2. IOUT(CCM-DCM)=VIN–VOUT2LtON

根据 方程式 1，须与 tON 一起使用。


TPS62870 TPS62871 TPS62872 TPS62873 不连续导通模式 (PWM-DCM) 电流波形

图 7-3 不连续导通模式 (PWM-DCM) 电流波形

在 PFM-DCM 运行期间，该器件使峰值电感器电流保持恒定（处于与转换器的最短导通时间相对应的电平）并跳过脉冲以调节输出（请参阅图 7-4）。PFM-DCM 运行期间发生的开关脉冲与内部时钟同步。

TPS62870 TPS62871 TPS62872 TPS62873 不连续导通模式 (PFM-DCM) 电流波形图 7-4 不连续导通模式 (PFM-DCM) 电流波形

可以使用方程式 3 来计算器件从 PWM-DCM 变为 PFM-DCM 的输出电流阈值：

方程式 3. IOUT(PFM-DCM)=VIN×tON_min_PFM2× 1-VOUTVINL

在 PFM-DCM 约为 20ns 时，tON_min_PFM 为最短导通时间。

图 7-5 展示了对于 2.25MHz 的开关频率，该阈值通常如何随 VIN 和 VOUT 进行变化。

TPS62870 TPS62871 TPS62872 TPS62873 输出电流 PFM-DCM 进入阈值图 7-5 输出电流 PFM-DCM 进入阈值
用户可以将器件配置为使用强制 PWM (FPWM) 模式或省电模式 (PSM)：
  • 在强制 PWM 模式下，器件始终使用 PWM-CCM。
  • 在省电模式下，器件在中高负载下使用 PWM-CCM，在低负载下使用 PWM-DCM，在极低负载下使用 PFM-DCM。不同工作模式之间的转换是无缝的。

表 7-1 展示了 MODE/SYNC 引脚的功能表以及控制器件工作模式的 CONTROL1 寄存器中的 FPWMEN 位。

表 7-1 FPWM 模式和省电模式选择
MODE/SYNC 引脚FPWMEN 位工作模式备注
低0PSM请勿在堆叠配置中使用。
1FPWM
高XFPWM
同步时钟XFPWM