|
|
1大特征
1輸入電壓范圍：1.8伏至5.5伏
•固定和可調(diào)輸出電壓選項(xiàng)從
1.2伏至5.5伏
高達(dá)96%的效率
在步驟Down Mode中，在3.3 V的輸出電流為3V
（V＝3.6 V～5.5 V）
大于2-A的輸出電流在3.3 V的升壓
模式（V＞2.5 V）
自動(dòng)下移和下移之間的轉(zhuǎn)換
升壓模式
動(dòng)態(tài)輸入電流限制
器件靜態(tài)電流小于50μA
節(jié)電模式提高Low效率
輸出功率
2.4兆赫強(qiáng)制固定頻率操作
同步可能
智能電源良好輸出
停機(jī)期間斷開負(fù)載
過溫保護(hù)
過電壓保護(hù)
可在3mm×4mm 14引腳VSON封裝中使用
（DSJ）
使用TPS6302X創(chuàng)建自定義設(shè)計(jì)
網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)師
2應(yīng)用
所有兩個(gè)細(xì)胞和2個(gè)細(xì)胞堿性，NICD或
鎳氫電池或單電池鋰電池供電產(chǎn)品
超移動(dòng)PC和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備
數(shù)字媒體播放器
數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)（DSC）和攝像機(jī)
移動(dòng)電話和智能手機(jī)
圖1。簡化示意圖
個(gè)人醫(yī)療產(chǎn)品
工業(yè)計(jì)量設(shè)備
大功率發(fā)光2極管
3描述
TPS6302X器件提供電源雙電池供電產(chǎn)品的解決方案或2細(xì)胞堿性，鎳鎘電池或鎳氫電池，或單電池李離子或李聚合物電池。產(chǎn)量電流可以高達(dá)3 A，而使用單電池鋰離子或李聚合物電池，以及放電降至2.5伏或更低。降壓-Boost變換器是基于固定頻率的，脈寬調(diào)制（PWM）控制器的應(yīng)用同步整流獲得最大值效率在低負(fù)載電流下，轉(zhuǎn)換器進(jìn)入節(jié)電模式保持高水平在寬負(fù)載電流范圍內(nèi)的效率。這個(gè)省電模式可以被禁用，強(qiáng)制在固定開關(guān)上工作的變換器頻率。中的最大平均電流開關(guān)被限制為4 A的典型值。輸出電壓可編程使用外部電阻分壓器，或在芯片內(nèi)部固定。可以禁用轉(zhuǎn)換器以最小化電池耗盡。在關(guān)機(jī)期間，負(fù)載為與電池?cái)嚅_連接。TPS6302X器件在自由空氣中工作。溫度范圍：40°C至85°C封裝在14引腳VSON封裝中測量3mm×4mm（DSJ）。
設(shè)備信息（1）
零件編號(hào) 包裹 身體尺寸（NOM）
TPS63020 VSON（14） 可調(diào)
TPS63021 VSON（14） 3.3 V
（1）對(duì)于所有可用的包，請參見可訂購附件。
數(shù)據(jù)表的末尾。
圖2。效率與輸出電流
目錄表
1個(gè)特點(diǎn) 1
2申請書 1
3描述 1
4修訂歷史。 2
5引腳配置和功能… 2
6個(gè)規(guī)格 2
6.1絕對(duì)最大額定值 2
6.2的ESD評(píng)級(jí) 4
6.3個(gè)推薦的操作條件…4
6.4熱信息 4
6.5電氣特性 5
6.6個(gè)典型的特征 6
7詳細(xì)說明 7
7.1概覽 7
7.2功能框圖 7
7.3特征描述 8
7.4種設(shè)備功能模式 9
8應(yīng)用與實(shí)施… 12
8.1申請資料 12
8.2個(gè)典型的應(yīng)用 12
8.3個(gè)系統(tǒng)例子 19
9電源建議…… 19
10版面設(shè)計(jì) 19
10.1條布置指南 19
10.2布局實(shí)例 20
10.3個(gè)熱考慮 20
11設(shè)備和文件支持 21
11.1定制設(shè)計(jì)與WebStudio工具……21
11.2接收文檔更新通知 21
11.3設(shè)備支持 21
11.4文件支持 21
11.5個(gè)相關(guān)的鏈接 21
11.6社區(qū)資源 21
11.7商標(biāo)。 22
11.8靜電放電警告…… 22
11.9詞匯表 22
12機(jī)械、包裝、有序資料資料 22
4修訂歷史
從修訂版D（2015年10月）改為修訂版
增加電壓AC規(guī)格到絕對(duì)最大額定值表L1，L2。…三
修訂版C（2013年2月）到D Page修訂版的變化
·增加操作評(píng)級(jí)表、特征描述部分、設(shè)備功能模式、應(yīng)用和
供電部門建議部分，布置部分，設(shè)備和文件
支持部分，以及機(jī)械、包裝和可訂購信息部分。一
從修訂B（2012年8月）到修訂版C頁的更改
更改圖9示意圖以顯示正確的組件值。......................................................................................十二
更改圖28示意圖以顯示正確的組件值。....................................................................................十九
從修訂版A（2011年12月）到修訂版B Page的修改
改變步進(jìn)轉(zhuǎn)換值中的占空比，增加min＝20%，刪除TYP＝30%，Max＝40%……五
從原版（2010年4月）到修訂版的修改
更改了組件表的列表。C1和C2可數(shù)：從GRM88R60J106KME84D到：
GRM188R60J106ME84D十二
更新圖29 - PCB布局建議二十
5引腳配置和功能
DSJ軟件包14引腳VSON與暴露的熱墊俯視圖
PIN
I/O
描述
名稱
編號(hào)
EN
12
I
使能輸入（0，1啟用，禁用）must not be left ope
FB
3
I
可調(diào)版本的電壓反饋必須在固定輸出電壓上連接到VOUT版本
GND
2
-
L1
8，9
I
電感器接線
L2
6，7
I
電感器接線
PG
14
O
輸出功率良好（1良好，0故障；開漏）
PGND
-
電源接地
PS/SYNG
13
I
啟用/禁用節(jié)電模式（1禁用，0啟用，時(shí)鐘信號(hào)同步），必須不開
VIN
10，11
I
電源級(jí)電源電壓
VINA
1
I
電源級(jí)電源電壓
VOUT
4，5
0
降壓-升壓變換器輸出
Exposed
Thermal Pad
-
暴露的熱墊連接到PGND。
6規(guī)格
6.1絕對(duì)最大額定值
超過運(yùn)行的自由空氣溫度范圍（除非另有說明）（1）
（1）超出絕對(duì)最大額定值下的應(yīng)力可能對(duì)設(shè)備造成永久性損壞。這些是壓力等級(jí)。
只有在這些或任何其他條件下，在推薦的操作下，設(shè)備的功能操作
條件不是隱含的。長時(shí)間暴露在絕對(duì)最大額定值條件下，影響器件可靠性。
（2）所有電壓均與網(wǎng)絡(luò)接地端子有關(guān)。
（3）正常開關(guān)操作
6.2 ESD額定值
（1）JEDEC文件JEP155指出，500—V HBM允許使用標(biāo)準(zhǔn)的ESD控制過程安全制造。
（2）JEDEC文件JEP157指出，250V CDM允許使用標(biāo)準(zhǔn)ESD控制過程安全制造。
推薦的6.3種操作條件
6.4熱信息
（1）關(guān)于傳統(tǒng)和新的熱度量的更多信息，請參見半導(dǎo)體和IC封裝熱度量應(yīng)用。
報(bào)告，SPRA953。
6.5電特性
超過推薦的自由空氣溫度范圍和超過推薦的輸入電壓范圍（典型的在環(huán)境溫度下）
25°C范圍（除非另有說明）
6.6大典型特征
圖3。最大輸出電流與輸入電壓， 圖4。最大輸出電流與輸入電壓，
TPS63021，V out＝3.3V TPS63020，V out＝2.5伏/ 4.5伏
7詳細(xì)說明
7.1概述
該裝置的控制電路基于平均電流模式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。控制器還使用輸入。
輸出電壓前饋。輸入和輸出電壓的變化被監(jiān)測并立即可以
改變調(diào)制器中的占空比，以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些誤差的快速響應(yīng)。電壓誤差放大器
從FB引腳獲取其反饋輸入。在可調(diào)輸出電壓下，電阻分壓器必須是
連接到該引腳。在固定的輸出電壓下，F(xiàn)B必須連接到輸出電壓以直接感測。
電壓。固定輸出電壓版本使用修整內(nèi)部電阻分壓器。反饋電壓將為
與內(nèi)部參考電壓相比，產(chǎn)生穩(wěn)定且精確的輸出電壓。
該裝置使用4個(gè)內(nèi)部N溝道MOSFET來維持所有可能的同步功率轉(zhuǎn)換。
操作條件。這使得設(shè)備能夠在寬的輸入電壓和輸出功率下保持高效率。
范圍。
為了避免由于開關(guān)中的高電流引起的接地問題，兩個(gè)獨(dú)立的接地引腳GND和
使用PGND。所有控制功能的參考是GND引腳。電源開關(guān)連接到
PGND。這兩個(gè)理由必須連接在PCB上只有一個(gè)點(diǎn)，理想地接近GND引腳。由于
4開關(guān)拓?fù)洌谵D(zhuǎn)換器的關(guān)閉過程中，負(fù)載總是與輸入斷開。保護(hù)
實(shí)現(xiàn)了從內(nèi)部溫度傳感器過熱的裝置。
7.2功能框圖
7.3特征描述
7.3.1動(dòng)態(tài)電壓定位
如圖8所示，在輕負(fù)載電流下，輸出電壓通常高于額定輸出電壓3%，
由于該設(shè)備處于省電模式。這為負(fù)載瞬變過程中的電壓降提供了額外的凈空。
從輕載到滿負(fù)荷。這允許轉(zhuǎn)換器以小的輸出電容工作，并且仍然具有低電平。
重負(fù)載瞬態(tài)變化過程中的絕對(duì)電壓降。
7.3.2動(dòng)態(tài)限流
為了保護(hù)器件和應(yīng)用，平均電感電流在IC內(nèi)部受到限制。名義上的
操作條件下，此電流限值是恒定的。電流極限值可以在電氣中找到。
特性表。如果VIN的電源電壓下降到低于2.3 V，則電流限制減小。這可能發(fā)生
當(dāng)輸入電源變?nèi)鯐r(shí)。增加輸出阻抗，當(dāng)電池幾乎
放電或附加的大脈沖負(fù)載連接到電池會(huì)導(dǎo)致VIN電壓下降。這個(gè)
當(dāng)達(dá)到VIN的最小推薦電源電壓時(shí)，動(dòng)態(tài)電流限制具有最低值。AT
這個(gè)電壓，迫使設(shè)備進(jìn)入突發(fā)模式操作，盡可能長時(shí)間保持活躍。
弱輸入電源。
如果模具溫度高于推薦的最高溫度，則動(dòng)態(tài)電流限制
變得活躍。與Vin輸入電壓下降時(shí)的行為類似，電流限制減小。
溫度升高。
7.3.3設(shè)備使能
當(dāng)EN設(shè)置高時(shí)，該裝置投入運(yùn)行。當(dāng)EN被設(shè)置為GND時(shí)，它被置于關(guān)閉模式。在
關(guān)機(jī)模式，調(diào)節(jié)器停止切換，所有內(nèi)部控制電路被關(guān)閉，負(fù)載為
與輸入斷開連接。這意味著輸出電壓可以下降到低于輸入電壓期間。
停機(jī)。在轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)期間，占空比和峰值電流被限制以避免高電平。
從輸入端流出的峰值電流。
7.3.4電源良好
該裝置具有內(nèi)置電源良好功能，指示輸出電壓是否被適當(dāng)調(diào)節(jié)。AS
很快，平均電感電流被限制在低于電壓調(diào)節(jié)器要求的電流值以下。
維持輸出電壓，電源良好輸出得到低阻抗。輸出是開漏，所以它的邏輯
功能可以通過連接上拉電阻連接到連接邏輯所使用的任何電壓電平。
電源電壓的邏輯。通過監(jiān)視當(dāng)前控制回路的狀態(tài)，電源良好輸出提供
可能出現(xiàn)輸出電壓崩潰的最早指示，并離開連接的應(yīng)用程序A。
安全反應(yīng)的最長時(shí)間。
7.3.5過電壓保護(hù)
如果由于任何原因，輸出電壓沒有適當(dāng)?shù)胤答伒诫妷悍糯笃鞯妮斎攵耍瑒t控制
輸出電壓將不再工作。因此，實(shí)現(xiàn)過電壓保護(hù)以避免輸出。
電壓超過臨界值的設(shè)備和可能的系統(tǒng)，它正在供應(yīng)。實(shí)施
過電壓保護(hù)電路也監(jiān)測內(nèi)部的輸出電壓。萬一出現(xiàn)過電壓
閾值電壓放大器調(diào)節(jié)輸出電壓到這個(gè)值。
7.3.6欠壓閉鎖
如果VINA上的電源電壓低于，則欠壓鎖定功能防止設(shè)備啟動(dòng)。
近似其閾值（見電氣特性）。操作時(shí)，設(shè)備自動(dòng)進(jìn)入
如果VINA電壓低于欠電壓鎖定閾值，則關(guān)閉模式。裝置
如果輸入電壓恢復(fù)到最小操作輸入電壓，則自動(dòng)重新啟動(dòng)。
7.3.7過溫保護(hù)
該裝置具有內(nèi)置的溫度傳感器，監(jiān)測內(nèi)部IC溫度。如果溫度
超過編程閾值（見電氣特性），設(shè)備停止工作。一旦集成電路
溫度已經(jīng)降低到編程閾值以下，它再次開始工作。有內(nèi)置的
滯后，以避免不穩(wěn)定的操作在IC溫度在過溫閾值。
7.4種設(shè)備功能模式
7.4.1軟啟動(dòng)和短路保護(hù)
啟用后，設(shè)備開始工作。平均電流極限從最初的400毫安上升。
隨著輸出電壓的增加。在輸出電壓約為1.2 V時(shí)，電流極限處于額定值。
價(jià)值。如果輸出電壓不增加，電流極限將不增加。沒有實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)器。
因此，啟動(dòng)時(shí)的輸出電壓過沖以及浪涌電流被保持在最小值。裝置
即使在輸出端連接一個(gè)大電容器，也可以以受控方式增加輸出電壓。什么時(shí)候？
輸出電壓不超過1.2伏，器件在輸出端假設(shè)短路，并保持。
電流限制低，以保護(hù)自身和應(yīng)用。在操作期間的輸出短路時(shí)，電流限制
也相應(yīng)減少。
7.4.2降壓-升壓操作
為了在所有可能的輸入電壓條件下調(diào)節(jié)輸出電壓，該裝置自動(dòng)地從
根據(jù)配置要求，向下操作以提升操作和返回。它總是使用一個(gè)活動(dòng)的
開關(guān)，一個(gè)整流開關(guān)，一個(gè)開關(guān)永久開啟，一個(gè)開關(guān)永久關(guān)閉。因此，它運(yùn)行
作為降壓型轉(zhuǎn)換器（降壓型），當(dāng)輸入電壓高于輸出電壓時(shí)，作為升壓。
當(dāng)輸入電壓低于輸出電壓時(shí)的轉(zhuǎn)換器。沒有任何操作模式，所有4個(gè)開關(guān)都是永久切換的。通過這種方式控制開關(guān)可以使轉(zhuǎn)換器保持高電平。
當(dāng)輸入電壓接近輸出電壓時(shí)，在最重要的操作點(diǎn)上的效率。有效值
通過開關(guān)和電感器的電流保持在最小值，以最小化開關(guān)和傳導(dǎo)損耗。
對(duì)于剩下的2個(gè)開關(guān)，一個(gè)永久地保持，另一個(gè)保持永久關(guān)閉，從而導(dǎo)致沒有。
開關(guān)損耗
7.4.3控制回路
該裝置的控制器電路基于平均電流模式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。平均電感電流
由一個(gè)由電壓控制回路控制的快速電流調(diào)節(jié)回路調(diào)節(jié)。圖7顯示了
控制回路。
跨導(dǎo)放大器的非反相輸入，GMV，假定是恒定的。GMV的輸出
定義平均電感電流。通過測量電流通過電感器電流重構(gòu)。
高邊降壓MOSFET。該電流正好對(duì)應(yīng)于升壓模式中的電感電流。降壓模式
在同一MOSFET的導(dǎo)通時(shí)間期間測量電流。在斷開時(shí)間，電流為
內(nèi)部重建從峰值在結(jié)束時(shí)間周期結(jié)束。平均電流和
來自誤差放大器GMV的反饋形成校正信號(hào)GMC。將該校正信號(hào)與
Buck和升壓鋸齒斜坡給出PWM信號(hào)。取決于兩個(gè)坡道中的哪一個(gè)GMC輸出
交叉或巴克或升壓階段啟動(dòng)。當(dāng)輸入電壓接近輸出電壓時(shí)，一個(gè)
降壓循環(huán)總是伴隨著升壓循環(huán)。在這種情況下，在同一行中不超過三個(gè)周期。
允許使用模式。這種控制方法在Buck Boost區(qū)域中保證了魯棒控制和最高。
效率。
降壓-升壓重疊控制TM確保經(jīng)典的降壓-升壓功能，這將導(dǎo)致兩個(gè)
開關(guān)每半個(gè)周期就可以避免。感謝這個(gè)塊每當(dāng)所有開關(guān)變得活躍
在一個(gè)時(shí)鐘周期中，兩個(gè)斜面彼此偏移，另一方面，當(dāng)沒有。
轉(zhuǎn)換活動(dòng)因?yàn)樾逼轮g有間隙，坡道靠攏在一起。因此
經(jīng)典的降壓-升壓循環(huán)或無開關(guān)的數(shù)量減少到最小和高效率值。
已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。
圖7。平均電流模式控制
7.4.4節(jié)電模式與同步
PS/SIMC引腳可用于選擇不同的操作模式。省電模式用于改善
輕載時(shí)的效率。為了實(shí)現(xiàn)省電模式，PS/SCONC必須設(shè)置為低電平。如果PS/SCONC設(shè)置為低
當(dāng)平均電感電流低于約100毫安時(shí)，進(jìn)入省電模式。在這一點(diǎn)上
轉(zhuǎn)換器操作減少開關(guān)頻率，并具有最小的靜態(tài)電流以維持高電平。
效率。請參閱圖8詳細(xì)說明省電模式的操作。
在節(jié)電模式下，輸出電壓由比較器通過閾值COMP低來監(jiān)測。
高密度。當(dāng)設(shè)備進(jìn)入節(jié)電模式時(shí)，轉(zhuǎn)換器停止運(yùn)行和輸出電壓。
滴。輸出電壓的斜率取決于負(fù)載和輸出電容的值。作為輸出
電壓低于COMP低閾值設(shè)置為2.5%典型以上V輸出，設(shè)備斜坡輸出。
電壓再次，通過啟動(dòng)操作使用編程的平均電感電流高于要求
當(dāng)前負(fù)載情況。操作可以持續(xù)一個(gè)或多個(gè)脈沖。轉(zhuǎn)換器繼續(xù)這些脈沖直到
COMP高閾值，設(shè)置為典型的3.5%以上V輸出標(biāo)稱，達(dá)到平均電感電流
低于約100毫安。當(dāng)負(fù)載增加到最小約100的強(qiáng)制電感電流時(shí)
MA，該裝置將自動(dòng)切換到脈寬調(diào)制（PWM）模式。
省電模式可以通過在PS/Salc編程高來禁用。連接時(shí)鐘信號(hào)
PS/SIMC迫使設(shè)備同步到連接的時(shí)鐘頻率。
同步是由鎖相環(huán)（PLL）完成的，所以同步到較低的頻率和更高的頻率。
與內(nèi)部時(shí)鐘相比，工作無任何問題。PLL也可以容忍丟失的時(shí)鐘脈沖。
變頻器故障。PS/SIMC輸入支持標(biāo)準(zhǔn)邏輯閾值。
圖8。節(jié)電模式閾值與動(dòng)態(tài)電壓定位
8應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)
注意
以下應(yīng)用程序部分中的信息不是TI組件的一部分
規(guī)格，和TI不保證其準(zhǔn)確性或完整性。TI的客戶是
負(fù)責(zé)確定組件的適用性。顧客應(yīng)該
驗(yàn)證和測試其設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)以確認(rèn)系統(tǒng)功能。
8.1應(yīng)用信息
該TPS6302X是高效率，低靜態(tài)電流Buck升壓轉(zhuǎn)換器適用于應(yīng)用
其中輸入電壓較高，低于或等于輸出。輸出電流可高達(dá)2 A
升壓模式，并在降壓模式高達(dá)4 A。開關(guān)中的最大平均電流僅限于A。
典型值為4 A。
8.2典型應(yīng)用
圖9。應(yīng)用電路
8.2.1設(shè)計(jì)要求
設(shè)計(jì)準(zhǔn)則提供了在操作條件下操作設(shè)備的部件選擇。
在圖9中指定。
對(duì)于固定輸出電壓選項(xiàng)，反饋引腳需要連接到VOUT。
表1顯示了應(yīng)用曲線的組件列表。
表1。組件列表
參考文獻(xiàn)
描述
制造商
TPS63020 or TPS63021
德克薩斯儀器公司
L1
1.5 μH, 4 mm x 4 mm x 2 mm
Coilcraft，XFL4020—152ML
C1
2×10μF，3.3V，0603，X5R陶瓷
grm188r60j106me84d，村田制作所
C2
3 × 22 μF 6.3V, 0603, X5R陶瓷
grm188r60j106me84d，村田制作所
C3
0.1μF、X5R或X7R陶瓷
R1
取決于TPS63020的輸出電壓，0在TPS63021
R2
取決于TPS63020的輸出電壓，不在TPS63021使用。
R3
1 MΩ
8.2.2詳細(xì)設(shè)計(jì)程序
82.2.1定制設(shè)計(jì)與WEBENCH Tools
點(diǎn)擊這里創(chuàng)建一個(gè)定制設(shè)計(jì)使用TPS63021設(shè)備與WebSukes®電源設(shè)計(jì)師。
1。開始輸入你的V，V輸出和I輸出要求。
2。使用優(yōu)化器撥號(hào)優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù)，如效率、占地面積和成本
將此設(shè)計(jì)與德克薩斯儀器的其他可能的解決方案進(jìn)行比較。
三。WebPower電源設(shè)計(jì)器為您提供一個(gè)定制的示意圖以及一個(gè)真實(shí)的材料列表。
時(shí)間定價(jià)和組件可用性。
4。在大多數(shù)情況下，你也可以：
-運(yùn)行電氣模擬以查看重要波形和電路性能，
-運(yùn)行熱模擬以了解板的熱性能，
-將定制的示意圖和布局導(dǎo)出為流行的CAD格式，
打印PDF報(bào)告的設(shè)計(jì)，并與同事分享你的設(shè)計(jì)。
5。獲取www. Ti.com／WebCube上WebSuffic工具的更多信息。
4.2.2.2介紹
BPS-Boost變換器的TPS6302X系列具有內(nèi)部環(huán)路補(bǔ)償。因此，外部的L—C濾波器
必須選擇與內(nèi)部補(bǔ)償一起工作。作為一般的經(jīng)驗(yàn)法則，產(chǎn)品LXC應(yīng)該
當(dāng)選擇不同的輸出濾波器時(shí)，不要在很寬的范圍內(nèi)移動(dòng)。但是，當(dāng)選擇輸出濾波器A時(shí)
存在電感器值的低限，以避免過快振蕩引起的次諧波振蕩。
斜坡放大的電感電流。對(duì)于TPS6302X系列，最小電感器值應(yīng)保持在
1小時(shí)。
特別是1或1.5小時(shí)，建議在1.5 A和2 A之間的輸出電流工作。
用較低的負(fù)載電流也有可能使用2.2μh。
選擇更大的輸出電容值是不太重要的，因?yàn)楣战穷l率移動(dòng)到更低。
頻率。
3.2.2.3電感選擇
為了高效率，電感器應(yīng)該具有低直流電阻以最小化傳導(dǎo)損耗。尤其在
高開關(guān)頻率，核心材料對(duì)效率有很高的影響。當(dāng)使用小芯片電感時(shí)，
效率降低主要是由于較高的電感鐵芯損耗。這需要在選擇時(shí)考慮。
合適的感應(yīng)器。電感器值決定電感器紋波電流。電感器值越大，
電感器紋波電流越小，變換器的傳導(dǎo)損耗越低。相反，更大的
電感值引起較慢的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。為了避免電感器飽和，峰值電流
使用方程2計(jì)算穩(wěn)態(tài)運(yùn)行中的電感器。只有定義開關(guān)的方程
升壓模式中的電流被示出，因?yàn)檫@提供了最高的電流值并且代表臨界值。
選擇正確感應(yīng)器的電流值。
占空比提升 :
其中
D＝升壓模式的占空比
F＝轉(zhuǎn)換器開關(guān)頻率（典型2.5MHz）
L＝電感器值
ε＝估計(jì)變換器效率（使用效率曲線的數(shù)目或0.90作為假設(shè)）
注意：必須對(duì)升壓模式中可能存在的最小輸入電壓進(jìn)行計(jì)算。
使用實(shí)際操作條件計(jì)算最大電感電流給出最小飽和
電感電流。建議選擇一個(gè)飽和電流高20%的感應(yīng)器。
比使用公式2計(jì)算的值。可能的電感器列在表2中。
表2。電感選擇
供應(yīng)商
電感器系列
帆船
XFL4020
托科
FDV0530S
8 2.2.4電容器選擇
3.2.2.4.1輸入電容器
建議至少10μF的輸入電容器來改善穩(wěn)壓器的瞬態(tài)特性和EMI行為。
總電源電路。盡可能靠近VIN和PGND管腳的陶瓷電容器
建議使用集成電路。
3.2.2.4.2輸出電容器
對(duì)于輸出電容器，使用一個(gè)盡可能靠近VOUT和PGND的小型陶瓷電容器。
建議IC引腳。如果由于任何原因，應(yīng)用需要使用大容量的電容器。
不靠近IC，使用較小的陶瓷電容器并聯(lián)到大電容器。小
電容器應(yīng)盡可能靠近IC的VOUT和PGND引腳。推薦
典型的輸出電容值為30μF，其方差取決于具體的應(yīng)用要求。
輸出電容值也沒有上限。較大的電容器會(huì)降低輸出電壓。
在負(fù)載瞬變期間紋波以及更低的輸出電壓降。
當(dāng)選擇輸入和輸出電容器時(shí)，需要牢記電容值。
根據(jù)工作溫度和操作經(jīng)驗(yàn)，其額定值遭受重大損失
直流電壓。小型表面貼裝陶瓷電容器失去其額定值的50%和更多并不罕見。
電容。因此，使用更大的電容值或更高的電容器可能是重要的。
額定電壓，以確保在整個(gè)工作電壓下所需的電容。
3.2.2.4.3旁路電容器
為了確保內(nèi)部控制電路提供穩(wěn)定的低噪聲電源電壓，電容器可以。
連接Vina和GND之間。推薦使用0.1μF的陶瓷電容器。這個(gè)
該電容器的值不應(yīng)高于0.22μF。
7.2.2.5設(shè)置輸出電壓
當(dāng)使用可調(diào)輸出電壓版本TPS63020時(shí)，輸出電壓由外部電阻器設(shè)定。
除法器。電阻分壓器必須連接在VOUT、FB和GND之間。當(dāng)輸出電壓為
適當(dāng)調(diào)整，在FB引腳電壓的典型值是500毫伏。通過電阻的電流
除法器應(yīng)該比FB引腳的電流大大約100倍。進(jìn)入FB引腳的典型電流是
0.01μA，在FB和GND，R2之間的電阻器兩端的電壓通常為500毫伏。基于這兩個(gè)
值，R2的推薦值應(yīng)低于500 K，以將分頻器電流設(shè)置在1μA以下。
較高的。建議將該電阻器的值保持在200 KΩ的范圍內(nèi)。從這個(gè)角度看，
電阻器連接在VOUT和FB之間，R1，取決于所需的輸出電壓（V out），可以是
用公式3計(jì)算：
8..3應(yīng)用曲線
圖10。效率與輸出電流，TPS63020， 圖11。效率與輸出電流，TPS63020，Power
Power保存啟用 保存殘疾
圖12。效率與輸出電流，TPS63021，Power 圖13。效率與輸出電流，TPS63021，Power
保存啟用 保存殘疾
圖14。效率與輸入電壓，TPS63020，V out＝ 圖15。效率與輸入電壓，TPS63020，V out
2.5 V，啟用節(jié)電 ＝4.5 V，啟用節(jié)電
圖16。效率與輸入電壓，TPS63020，V out＝ 圖17。效率與輸入電壓，TPS63020，V out
2.5 V，省電禁用 ＝ 4.5 V，省電禁用
圖18。效率與輸入電壓，TPS63021，Power 圖19。效率與輸入電壓，TPS63021，Power
保存啟用 保存殘疾
圖20。輸出電壓與輸出電流，TPS63020， 圖21。輸出電壓與輸出電流，TPS63020，
啟用節(jié)電 省電殘疾人
圖22。輸出電壓與輸出電流，TPS63021， 圖23。TPS63021負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)
省電殘疾
圖24。負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)，tps63021 圖25。線的瞬態(tài)響應(yīng)，tps63021
圖26。使啟動(dòng)后，tps63021 圖27。使啟動(dòng)后，tps63021
8.3系統(tǒng)實(shí)例
8 3.1 2A負(fù)載電流
電容器C4和電阻器R1被添加以改善負(fù)載瞬態(tài)性能。
圖28。2A負(fù)載電流的應(yīng)用電路
9電源建議
TPS6302X器件對(duì)其輸入電源沒有特殊要求。輸入電源輸出
電流需要根據(jù)TPS6302X的電源電壓、輸出電壓和輸出電流來進(jìn)行額定。
10布局
10.1布局指南
對(duì)于所有的開關(guān)電源，布局是設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要步驟，特別是在高峰值電流時(shí)。
和高開關(guān)頻率。如果不仔細(xì)地進(jìn)行布局，則調(diào)節(jié)器可以顯示穩(wěn)定性問題。
以及EMI問題。因此，為主電流通路和電源接地使用寬而短的跡線。
軌道。輸入電容器、輸出電容器和電感器應(yīng)該盡可能地靠近IC。
使用公共接地節(jié)點(diǎn)用于電源接地和控制地的不同接地節(jié)點(diǎn)以最小化影響
地面噪聲在靠近IC接地引腳的任何地方連接這些接地節(jié)點(diǎn)。
反饋分頻器應(yīng)盡可能靠近IC的控制接地引腳。布置
控制地面，短的痕跡也推薦，從電力地面痕跡分離。這避免了
接地問題，由于電源接地電流和控制接地的疊加而發(fā)生
電流。
10.2布局實(shí)例
圖29。印制板布局建議
10.3熱考慮
在低輪廓和小間距表面貼裝封裝中實(shí)現(xiàn)集成電路通常需要
特別注意功耗。許多系統(tǒng)相關(guān)的問題，如熱耦合，氣流，增加
散熱器和對(duì)流表面，以及其他發(fā)熱部件的存在影響功率。
給定分量的耗散極限。
提高熱性能的三個(gè)基本途徑如下：
提高PCB設(shè)計(jì)的功耗能力
通過焊接暴露的熱墊改善部件與PCB的熱耦合
在系統(tǒng)中引入氣流
有關(guān)如何使用熱參數(shù)的更多細(xì)節(jié)，請參見應(yīng)用說明：熱特性
應(yīng)用說明，SZZA017和半導(dǎo)體和IC封裝熱計(jì)量應(yīng)用說明，SPLA953。
11設(shè)備和文檔支持
11.1定制設(shè)計(jì)與WEBENCH Tools
點(diǎn)擊這里創(chuàng)建一個(gè)定制設(shè)計(jì)使用TPS63021設(shè)備與WebSukes®電源設(shè)計(jì)師。
1。開始輸入你的V，V輸出和I輸出要求。
2。使用優(yōu)化器撥號(hào)優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù)，如效率、占地面積和成本
將此設(shè)計(jì)與德克薩斯儀器的其他可能的解決方案進(jìn)行比較。
三。WebPower電源設(shè)計(jì)器為您提供一個(gè)定制的示意圖以及一個(gè)真實(shí)的材料列表。
時(shí)間定價(jià)和組件可用性。
4。在大多數(shù)情況下，你也可以：
-運(yùn)行電氣模擬以查看重要波形和電路性能，
-運(yùn)行熱模擬以了解板的熱性能，
-將定制的示意圖和布局導(dǎo)出為流行的CAD格式，
打印PDF報(bào)告的設(shè)計(jì)，并與同事分享你的設(shè)計(jì)。
5。獲取www. Ti.com／WebCube上WebSuffic工具的更多信息。
11.2接收文件更新通知
若要接收文檔更新通知，請瀏覽TIG上的設(shè)備產(chǎn)品文件夾。在上面
右轉(zhuǎn)角，點(diǎn)擊提醒我注冊和接收每周的任何產(chǎn)品信息摘要。
改變。有關(guān)更改細(xì)節(jié)，請參閱修訂后的文檔中包含的修訂歷史。
11.3設(shè)備支持
113.1第三方產(chǎn)品免責(zé)聲明
TI關(guān)于第三方產(chǎn)品或服務(wù)的信息發(fā)布不
構(gòu)成對(duì)此類產(chǎn)品或服務(wù)適用性的背書
或?qū)Υ祟惍a(chǎn)品或服務(wù)的保修、代表或認(rèn)可，或
單獨(dú)或與任何TI產(chǎn)品或服務(wù)相結(jié)合。
11.4文檔支持
相關(guān)文件
有關(guān)文件請參閱以下內(nèi)容：
熱特性應(yīng)用說明，SZZA017
IC封裝熱計(jì)量應(yīng)用說明，SPRA953
11.5個(gè)相關(guān)環(huán)節(jié)
下表列出了快速訪問鏈接。類別包括技術(shù)文檔、支持和社區(qū)。
資源，工具和軟件，快速訪問樣品或購買。
表3。相關(guān)鏈接
11.6社區(qū)資源
下面的鏈接連接到TI社區(qū)資源。鏈接的內(nèi)容由相應(yīng)的“按原樣”提供。
貢獻(xiàn)者。它們不構(gòu)成TI規(guī)范，并不一定反映TI的觀點(diǎn)；見TI的術(shù)語
使用。
TI E2E在線社區(qū)TI的工程師到工程師（E2E）社區(qū)。為了促進(jìn)工程師之間的合作而創(chuàng)建的。在E2E.Tycom，你可以問問題，分享知識(shí)，探索想法和幫助。
解決與其他工程師的問題。
設(shè)計(jì)支持TI的設(shè)計(jì)支持，快速找到有幫助的E2E論壇以及設(shè)計(jì)支持工具
聯(lián)系技術(shù)支持信息。
11.7商標(biāo)
E2E是德克薩斯儀器公司的商標(biāo)。
WebSug是德克薩斯儀器的注冊商標(biāo)。
所有其他商標(biāo)是其各自所有者的財(cái)產(chǎn)。
11.8靜電放電警告
這些器件具有有限的內(nèi)置ESD保護(hù)。引線應(yīng)短接在一起，或者放置在導(dǎo)電泡沫中。
在存儲(chǔ)或處理過程中，防止對(duì)MOS柵極的靜電損壞。
12機(jī)械、包裝和可訂購的信息
下面的頁面包括機(jī)械、包裝和可訂購的信息。這個(gè)信息是最多的
可用于指定設(shè)備的當(dāng)前數(shù)據(jù)。此數(shù)據(jù)如有更改，恕不另行通知。
這份文件。對(duì)于基于此數(shù)據(jù)表的基于瀏覽器的版本，請參閱左側(cè)導(dǎo)航。
包裝信息
（1）營銷狀態(tài)值定義如下：
主動(dòng)：新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的產(chǎn)品推薦。
TimeBuy:TI已經(jīng)宣布該設(shè)備將停止使用，終身購買期生效。
NRND：不推薦用于新的設(shè)計(jì)。設(shè)備正在生產(chǎn)中以支持現(xiàn)有客戶，但TI不建議在新設(shè)計(jì)中使用這部分。
預(yù)覽：設(shè)備已宣布，但尚未生產(chǎn)。樣品可能或可能不可用。
陳舊：TI已經(jīng)停止了該裝置的生產(chǎn)。
（2）生態(tài)計(jì)劃-計(jì)劃的生態(tài)友好分類：Pb Free（RoHS），Pb Free（RoHS豁免），或綠色（RoHS和NOS/BR）-請檢查HTTP://www. Ti.COM/產(chǎn)品內(nèi)容以獲得最新可用性
信息和附加產(chǎn)品內(nèi)容細(xì)節(jié)。
TBD：PB免費(fèi)/綠色轉(zhuǎn)換計(jì)劃尚未確定。
Pb Free（RoHS）：TI的術(shù)語“無鉛”或“無鉛”是指符合當(dāng)前RoHS要求的所有6種物質(zhì)的半導(dǎo)體產(chǎn)品，包括要求
在均質(zhì)材料中鉛的重量不超過0.1%。在設(shè)計(jì)用于高溫焊接時(shí)，不含Ti-Pb的產(chǎn)品適用于特定的無鉛工藝。
Pb Free（RoHS豁免）：該組件具有RoHS豁免為1）基于鉛的倒裝芯片焊料凸點(diǎn)之間使用的模具和封裝，或2）鉛基模具粘接劑之間使用
模具和引線框架。否則，組件被認(rèn)為是無鉛（RoHS兼容）如上定義。
綠色（RoHS和NO Sb/Br）：Ti定義“綠色”為Pb Free（RoHS兼容），不含溴（Br）和安蒂莫尼（Sb）基阻燃劑（Br或Sb不超過0.1%重量）。
在均質(zhì)材料中）
（3）MSL，峰值溫度。-根據(jù)JEDEC工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分類和峰值焊錫溫度的濕度敏感性等級(jí)。
（4）可能有附加標(biāo)記，這與設(shè)備上的標(biāo)識(shí)、批次跟蹤代碼信息或環(huán)境類別有關(guān)。
（5）多個(gè)設(shè)備標(biāo)記將在括號(hào)內(nèi)。只有一個(gè)設(shè)備標(biāo)記包含在括號(hào)中，并且由一個(gè)“~”分隔開來，將出現(xiàn)在一個(gè)設(shè)備上。如果一行被縮進(jìn)，則它是一個(gè)延續(xù)。
前一行和兩個(gè)組合表示該設(shè)備的整個(gè)設(shè)備標(biāo)記。
（6）鉛/球精加工設(shè)備可具有多種材料拋光選項(xiàng)。完成選項(xiàng)由垂直的直線分隔。如果完成，鉛/球精加工值可以包裝到兩行。
值超過最大列寬度。
重要信息和免責(zé)聲明：在本頁提供的信息代表TI的知識(shí)和信念，因?yàn)樗峁┑娜掌凇I基于信息的信念和信念
第三方提供的，對(duì)此類信息的準(zhǔn)確性不作任何表示或保證。正在努力更好地整合來自第三方的信息。鈦已采取和
繼續(xù)采取合理的步驟，提供代表性和準(zhǔn)確的信息，但不得對(duì)傳入的材料和化學(xué)品進(jìn)行破壞性測試或化學(xué)分析。
TI和TI供應(yīng)商認(rèn)為某些信息是專有的，因此CAS號(hào)碼和其他有限的信息可能無法發(fā)布。
在任何情況下，TI的責(zé)任所產(chǎn)生的這些信息超過TI部分的總購買價(jià)格的TI部分在TI出售給客戶每年的基礎(chǔ)上。
其他合格版本的TPS63020：
汽車：TPS63020 Q1
注：合格版本定義：
汽車-Q100設(shè)備適用于高可靠性汽車應(yīng)用瞄準(zhǔn)零缺陷
磁帶和卷軸信息
所有尺寸是公稱
裝置 包裝袋 繪圖 引腳 卷筒直徑 第一象限
SPQ: 程控交換機(jī)
重要通知
德克薩斯儀器公司（TI）保留對(duì)其改正、加強(qiáng)、改進(jìn)和其他更改的權(quán)利。
半導(dǎo)體產(chǎn)品和服務(wù)，每JESD46，最新的問題，并停止任何產(chǎn)品或服務(wù)每JESD48，最新的問題。買方
在訂購前應(yīng)獲取最新的相關(guān)信息，并確認(rèn)這些信息是完整的。
TI的半導(dǎo)體產(chǎn)品銷售條款（HTTP://www.Ti.COM/SC/DOCS/STDTROMMS.HTM）適用于打包集成銷售。
TI已經(jīng)合格并上市的電路產(chǎn)品。附加條款可適用于其他類型的鈦產(chǎn)品的使用或銷售。
服務(wù)。
只有當(dāng)復(fù)制沒有改變時(shí)，才允許在TI數(shù)據(jù)表中再現(xiàn)重要部分的TI信息。
附有所有相關(guān)的保證、條件、限制和通知。TI對(duì)此類復(fù)制不負(fù)責(zé)或負(fù)責(zé)任。
文檔。第三方的信息可能受到額外的限制。用聲明轉(zhuǎn)售TI產(chǎn)品或服務(wù)
不同于或超出TI為該產(chǎn)品或服務(wù)所聲明的參數(shù)，空隙均為
關(guān)聯(lián)的TI產(chǎn)品或服務(wù)，是不公平和欺騙性的商業(yè)慣例。TI對(duì)任何此類陳述概不負(fù)責(zé)或負(fù)責(zé)任。
買家和其他正在開發(fā)包含TI產(chǎn)品的系統(tǒng)（統(tǒng)稱為“設(shè)計(jì)師”）理解并同意設(shè)計(jì)師。
在設(shè)計(jì)他們的應(yīng)用程序時(shí)，負(fù)責(zé)使用他們獨(dú)立的分析、評(píng)估和判斷，并且設(shè)計(jì)者有
充分和專一的責(zé)任，以確保設(shè)計(jì)師的應(yīng)用程序的安全性和符合他們的應(yīng)用（以及所有TI產(chǎn)品）
適用于或適用于設(shè)計(jì)人員，適用于所有適用的法規(guī)、法律和其他適用要求。設(shè)計(jì)師代表
尊重他們的應(yīng)用，設(shè)計(jì)師有所有必要的專業(yè)知識(shí)來創(chuàng)建和實(shí)施保障措施，（1）預(yù)見危險(xiǎn)。
失敗的后果，（2）監(jiān)控故障及其后果，（3）減少可能造成傷害的故障的可能性；
采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。設(shè)計(jì)者同意，在使用或分發(fā)任何包含TI產(chǎn)品的應(yīng)用程序之前，設(shè)計(jì)者將
徹底測試這樣的應(yīng)用程序和在這樣的應(yīng)用中使用的這種TI產(chǎn)品的功能。
TI提供技術(shù)、應(yīng)用或其他設(shè)計(jì)建議、質(zhì)量表征、可靠性數(shù)據(jù)或其他服務(wù)或信息，
包括但不限于與評(píng)估模塊相關(guān)的參考設(shè)計(jì)和材料，（統(tǒng)稱為“TI Reales”）旨在
協(xié)助開發(fā)集成TI產(chǎn)品的應(yīng)用程序；通過下載、訪問或使用TI資源
方式，設(shè)計(jì)師（單獨(dú)或，如果設(shè)計(jì)師代表公司，設(shè)計(jì)師的公司）同意使用任何特定的TI資源
僅為此目的而受本通知條款的約束。
TI提供的TI資源不擴(kuò)大或更改TI適用的發(fā)布的TI保證或保修免責(zé)聲明。
產(chǎn)品，并沒有額外的義務(wù)或責(zé)任產(chǎn)生的TI提供這樣的TI資源。TI保留改正的權(quán)利，
對(duì)TI資源的增強(qiáng)、改進(jìn)和其他更改。除此之外，TI沒有進(jìn)行任何測試。
在特定的TI資源的已發(fā)布文檔中描述。
設(shè)計(jì)者被授權(quán)使用、復(fù)制和修改任何單獨(dú)的TI資源，只與應(yīng)用程序的開發(fā)有關(guān)。
包括在這種鈦資源中鑒定的Ti產(chǎn)物。禁止或明示或背書不得使用禁止反言或其他形式的許可證
對(duì)任何其他TI知識(shí)產(chǎn)權(quán)，不許可任何技術(shù)或知識(shí)產(chǎn)權(quán)
此處授予TI或任何第三方的權(quán)利，包括但不限于任何專利權(quán)、版權(quán)、掩碼工作權(quán)，或
與使用TI產(chǎn)品或服務(wù)的任何組合、機(jī)器或過程有關(guān)的其他知識(shí)產(chǎn)權(quán)。問詢處
關(guān)于或引用第三方產(chǎn)品或服務(wù)不構(gòu)成使用此類產(chǎn)品或服務(wù)的許可，或保修或
其背書。TI資源的使用可能需要來自第三方的專利或其他知識(shí)產(chǎn)權(quán)的許可。
第三方，或TI在TI的專利或其他知識(shí)產(chǎn)權(quán)下的許可證。
TI資源提供“原樣”和所有故障。TI拒絕所有其他擔(dān)保或
表示或暗示，關(guān)于資源或其使用，包括但不限于
準(zhǔn)確性或完整性，所有權(quán)，任何流行病失效保證和任何默示保證
適銷性、適合特定目的、不侵犯任何第三方知識(shí)分子
產(chǎn)權(quán)。TI不得B
|
|
QQ好友和群
QQ空間
騰訊微博
騰訊朋友
收藏
淘帖
頂
踩
