Texas Instruments TPS5683x同步降壓轉(zhuǎn)換器是一款簡單易用的降壓轉(zhuǎn)換器，可在Eco-mode模式下工作，從而在輕負載時實現(xiàn)高效率。該器件具有4.5V至28V的寬輸入電壓范圍和高達8A的連續(xù)輸出電流，輸出電壓在0.6V至13V之間。 TPS5683x轉(zhuǎn)換器具有500kHz、800kHz和1200kHz三種可選的開關(guān)頻率和通過MODE引腳配置可選的電流限制。該同步降壓轉(zhuǎn)換器具有可調(diào)的軟啟動時間，方法是連接SS電容器，在SS引腳懸空時默認為 1.8 ms。該轉(zhuǎn)換器提供非鎖存過壓 (OV)、欠壓 (UV)、過流 (OC)、過熱 (OT) 和欠壓閉鎖 (UVLO) 保護，并提供電源良好指示器和輸出放電功能。TPS5683x轉(zhuǎn)換器用于工業(yè)PC、工廠自動化和控制、多功能打印機、便攜式電子產(chǎn)品、電視、揚聲器和視頻會議系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPS5683x同步降壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

輸入電壓范圍：4.5 V至28 V
輸出電壓范圍：0.6 V至13 V
支持8 A連續(xù)輸出電流
集成20.4 mΩ和9.5 mΩ MOSFET
在25°C下，具有0.6V±1%的基準電壓
低靜態(tài)電流：45uA (TPS56837)
TPS56837具有Eco-mode（自動跳躍模式），提高輕負載效率
TPS56838具有強制連續(xù)導(dǎo)通模式 (FCCM)
TPS56836具有Out-of-Bee? (OOA) 模式
可選開關(guān)頻率：500kHz、800kHz和1200kHz，通過模式選擇
D-CAP3?控制模式，實現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)
低側(cè)MOSFET可逐周期調(diào)節(jié)電流限制，通過模式選擇
可調(diào)軟啟動時間，默認為1.8 ms
內(nèi)置輸出放電功能
電源正常狀態(tài)指示器，可監(jiān)測輸出電壓
支持高達98%的占空比運行
非鎖存UV、OV、OT和UVLO保護
工作結(jié)溫范圍：–40°C至150 °C
小型10引腳3mm × 3mm HotRod? QFN封裝
與6A TPS56637和8A TPS56837H引腳對引腳兼容

典型應(yīng)用電路

框圖

TPS5683x系列同步降壓轉(zhuǎn)換器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、核心特性

?高效集成?：內(nèi)置20.4mΩ(高邊)和9.5mΩ(低邊)MOSFET
?超低靜態(tài)電流?：TPS56837典型值僅45μA
?多種工作模式?：
- TPS56837：Eco-mode(自動跳頻模式)提升輕載效率
- TPS56838：強制連續(xù)導(dǎo)通模式(FCCM)降低輸出紋波
- TPS56836：Out-of-Audio?(OOA)模式避免可聞噪聲
?可調(diào)開關(guān)頻率?：500kHz/800kHz/1200kHz三檔可選
?全面保護功能?：UV/OV/OC/OT/UVLO保護，帶功率良好指示

二、關(guān)鍵參數(shù)詳解

1. 電氣特性

?輸入電壓范圍?：4.5V-28V(絕對最大值32V)
?輸出電壓范圍?：0.6V-13V
?輸出電流能力?：8A連續(xù)電流
?參考電壓精度?：0.6V±1%(25°C時)
?導(dǎo)通電阻?：
- 高邊MOSFET：20.4mΩ(典型值@5V驅(qū)動)
- 低邊MOSFET：9.5mΩ(典型值)

2. 開關(guān)特性

?傳播延遲?：33ns(典型值)
?開關(guān)頻率選項?：500kHz/800kHz/1200kHz
?最小導(dǎo)通時間?：50ns
?最小關(guān)斷時間?：150ns

3. 保護特性

? 過流保護(OCP) ?：高低邊MOSFET逐周期限流
? 過壓保護(OVP) ?：125%VOUT閾值
? 欠壓保護(UVP) ?：65%VOUT閾值
? 熱關(guān)斷(OTP) ?：165°C觸發(fā)(30°C遲滯)

三、功能模式解析

1. D-CAP3控制模式

TPS5683x采用自適應(yīng)導(dǎo)通時間PWM控制器，具有以下優(yōu)勢：

無需外部補償網(wǎng)絡(luò)
支持超低ESR陶瓷電容
快速瞬態(tài)響應(yīng)(典型值33ns傳播延遲)
良好的線性和負載調(diào)整率

2. 工作模式選擇

通過MODE引腳配置可提供六種工作狀態(tài)組合：

MODE電阻值	開關(guān)頻率	電流限制
10kΩ	500kHz	ILIM-1(7.2A)
30.1kΩ	500kHz	ILIM(9.6A)
102kΩ	800kHz	ILIM-1(7.2A)
162kΩ	800kHz	ILIM(9.6A)
249kΩ	1200kHz	ILIM-1(7.2A)
374kΩ	1200kHz	ILIM(9.6A)

3. 特殊工作模式

? Eco-mode(TPS56837) ?：輕載時自動降低開關(guān)頻率，效率最高達95%
? FCCM模式(TPS56838) ?：全負載范圍保持固定頻率，適用于對紋波敏感應(yīng)用
? OOA模式(TPS56836) ?：開關(guān)頻率始終高于30kHz，避免可聞噪聲

四、典型應(yīng)用設(shè)計

1. 工業(yè)電源設(shè)計示例

?設(shè)計要求?：

輸入電壓：24V(5.5V-28V范圍)
輸出電壓：5V
輸出電流：8A
開關(guān)頻率：500kHz

?關(guān)鍵元件選型?：

?電感?：3.3μH(如Wurth 744325330，飽和電流15A)
?輸出電容?：2×22μF MLCC(如Murata GRM32ER71E226KE15L)
?反饋電阻?：R6=73.2kΩ，R7=10kΩ
?自舉電容?：0.1μF/10V X5R陶瓷電容

2. 熱設(shè)計考慮

器件采用3mm×3mm HotRod? QFN封裝，熱參數(shù)：

結(jié)到環(huán)境熱阻θJA：68.1°C/W(四層板降至30°C/W)
最大結(jié)溫：150°C
功率耗散計算：PD = (VIN-VOUT)×IOUT

對于24V轉(zhuǎn)5V/8A應(yīng)用，建議：

使用散熱過孔陣列
保證足夠的銅箔面積
考慮強制風冷(如需長時間滿負荷工作)

五、PCB布局指南

?電源路徑布局?：
- VIN和PGND走線盡可能寬短
- 輸入電容盡量靠近VIN引腳
- SW節(jié)點面積最小化以減少EMI
?信號路徑布局?：
- FB走線遠離高噪聲區(qū)域
- AGND單點連接至PGND
- MODE/SS走線避免與SW平行
?熱優(yōu)化布局?：
- 在PGND焊盤下方放置多個過孔
- 內(nèi)層1設(shè)置為PGND/AGND平面
- 內(nèi)層2設(shè)置為完整PGND平面

六、選型與應(yīng)用場景

1. 型號對比指南

型號	工作模式	典型應(yīng)用場景
TPS56836	OOA模式	音頻設(shè)備、醫(yī)療儀器
TPS56837	Eco-mode	電池供電設(shè)備、IoT終端
TPS56838	FCCM模式	工業(yè)PLC、測試設(shè)備

2. 典型應(yīng)用領(lǐng)域

工業(yè)自動化：PLC、電機控制
消費電子：TV、顯示器、筆記本電腦
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：路由器、交換機
汽車電子：信息娛樂系統(tǒng)、ADAS

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