Texas Instruments TPS6244x/TPS6244x-Q1雙路降壓轉(zhuǎn)換器是引腳對引腳雙路1A、雙路2A或3A以及1A高效且易于使用的同步降壓型直流/直流轉(zhuǎn)換器。TPS6244x/TPS6244x-Q1基于峰值電流模式控制拓?fù)?，設(shè)計(jì)用于信息娛樂和高級駕駛輔助系統(tǒng)等汽車應(yīng)用。低電阻開關(guān)可在高環(huán)境溫度下實(shí)現(xiàn)高達(dá)3A的連續(xù)輸出電流和高達(dá)4A的最大輸出電流。開關(guān)頻率可從外部在1.8MHz至4MHz范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，還可在2MHz至4MHz頻率范圍內(nèi)同步至外部時(shí)鐘。

數(shù)據(jù)手冊：

*附件：TPS6244x數(shù)據(jù)手冊.pdf

*附件：TPS6244x-Q1數(shù)據(jù)手冊.pdf

TI TPS6244x/TPS6244x-Q1轉(zhuǎn)換器在PWM和PFM模式下可自動(dòng)在輕載時(shí)進(jìn)入節(jié)能模式，以在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)保持高效率。TPS6244x/TPS6244x-Q1可在PWM模式下提供1%輸出電壓精度，這有助于實(shí)現(xiàn)具有高輸出電壓精度的電源設(shè)計(jì)。

TPS6244x/TPS6244x-Q1作為可調(diào)電壓版本提供，采用VQFN封裝。TPS6244x-Q1器件符合AEC-Q100汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

特性

• 提供功能安全
  • 可幫助進(jìn)行功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
• 輸入電壓范圍：2.75V至6V
• 輸出電壓范圍：0.6V到5.5V，雙通道輸出
• 輸出電壓精度：±1%（PWM操作）
• 強(qiáng)制PWM或PWM和PFM操作
• 可調(diào)開關(guān)頻率：1.8MHz至4MHz
• 具有窗口比較器的電源正常輸出
• 兩個(gè)精密使能輸入可實(shí)現(xiàn)
  • 用戶定義的欠壓鎖定
  • 準(zhǔn)確排序
• 180°相移運(yùn)行
• 100%占空比模式
• 有源輸出放電
• 可選擴(kuò)頻時(shí)鐘
• 可選折返過流保護(hù)
• TJ = -40°C至+150°C
• 具有可濕性側(cè)面的2.3mm x 2.7mm QFN封裝

功能框圖

原理圖

效率與輸出電流

TPS6244x系列雙通道降壓轉(zhuǎn)換器技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述

TPS6244x是德州儀器(TI)推出的一系列高效易用的雙通道同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，基于峰值電流模式控制拓?fù)湓O(shè)計(jì)，專為工業(yè)應(yīng)用如電機(jī)驅(qū)動(dòng)和機(jī)器人等場景優(yōu)化。該系列產(chǎn)品具有2.75V至6V的寬輸入電壓范圍，可提供0.6V至5.5V的雙通道輸出電壓，輸出電流配置包括雙1A、雙2A和3A/1A組合。

二、主要特性

1. ?高效率設(shè)計(jì)?：
   • 典型效率高達(dá)95%
   • 22μA超低靜態(tài)電流
   • 在輕載時(shí)自動(dòng)進(jìn)入PFM模式保持高效率
   • 180°相移操作降低輸入紋波
2. ?精確控制?：
   • PWM模式下輸出電壓精度達(dá)±1%
   • 1.8MHz至4MHz可調(diào)開關(guān)頻率
   • 可選外部時(shí)鐘同步功能
   • 可選擴(kuò)頻時(shí)鐘降低EMI
3. ?保護(hù)功能?：
   • 熱關(guān)斷保護(hù)(170°C閾值)
   • 過流保護(hù)
   • 輸出放電功能
   • 精確的使能輸入用于用戶定義欠壓鎖定

三、典型應(yīng)用

1. ?工業(yè)應(yīng)用?：
   • 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
   • 無人機(jī)控制器
   • 機(jī)器人HMI
2. ?測試測量?：
   • 測試設(shè)備電源
   • 測量儀器供電
3. ?其他應(yīng)用?：
   • 機(jī)器視覺系統(tǒng)
   • 串式逆變器

四、關(guān)鍵設(shè)計(jì)考量

1. 輸出電壓設(shè)置

輸出電壓通過外部電阻分壓器設(shè)置，計(jì)算公式為：
VOUT = VFB × (1 + R1/R2)，其中VFB = 0.6V

推薦電阻選擇使FB引腳電流至少為6μA(R2 ≤ 100kΩ)，較低阻值可獲得更高精度。

2. 電感選擇

• 推薦標(biāo)稱值：0.47μH(2.25MHz開關(guān)頻率)
• 選擇依據(jù)需考慮：
  • 電感紋波電流
  • 輸出紋波電壓
  • PWM-PFM轉(zhuǎn)換點(diǎn)
  • 效率要求

3. 電容選擇

?輸入電容?：

• 推薦值：10μF(每通道)
• 低ESR多層陶瓷電容(MLCC)為最佳選擇
• 應(yīng)盡可能靠近VIN和GND引腳放置

?輸出電容?：

• 可使用小型低ESR陶瓷電容
• X7R或X5R介質(zhì)推薦
• 補(bǔ)償設(shè)置根據(jù)最小輸出電容選擇

五、布局指南

1. ?關(guān)鍵布局原則?：
   • 輸入電容盡可能靠近VIN和GND引腳
   • 高di/dt回路應(yīng)短而寬
   • 高dv/dt走線避免長距離平行布線
   • FB等敏感節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離SW等高速信號
2. ?熱管理?：
   • 利用VIN、GND和SW引腳進(jìn)行散熱
   • 在這些引腳上添加熱過孔幫助散熱

六、性能曲線分析

從數(shù)據(jù)手冊提供的效率曲線可以看出：

• 3.3V輸出時(shí)，5V輸入在1A負(fù)載下效率約95%
• 1.8V輸出時(shí)，3.3V輸入在1A負(fù)載下效率約90%
• 輕載時(shí)PFM模式顯著提升效率

負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)測試顯示：

• 3.3V輸出，5V輸入，0.2A?1.8A負(fù)載階躍時(shí)輸出電壓偏差約50mV
• 響應(yīng)時(shí)間在微秒級

七、選型建議

1. ?TPS62441?：
   • 雙1A輸出配置
   • 適合中等功率應(yīng)用
2. ?TPS62442?：
   • 雙2A或3A/1A配置
   • 適合更高功率需求
   • 提供輸出放電功能