Texas Instruments TPSM63608同步降壓直流/直流電源模塊是一款高度集成的36V、6A直流/直流解決方案，集成了多個功率 MOSFET、一個屏蔽式電感器和多個無源器件，并采用增強型HotRod? QFN封裝。該模塊的VIN和VOUT引腳位于封裝的邊角處，可優化輸入和輸出電容器在布局中的放置。模塊下方具有四個較大的散熱焊盤，可在制造過程中實現簡單布局和輕松處理。TPSM63608具有1V到20V輸出電壓，旨在快速、輕松實現小尺寸PCB的低EMI設計。總體解決方案僅需四個外部元件，并且省去了設計流程中的磁性和補償元件選擇過程。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPSM63608同步降壓直流-直流電源模塊數據手冊.pdf

雖然尺寸小，操作簡單，設計用于在空間受限的應用，但是Texas Instruments TPSM63608模塊具有許多特性來實現穩健的性能：具有遲滯功能的精密使能端可實現輸入電壓UVLO調節、電阻可編程開關節點壓擺率和擴頻以改善EMI。與集成式V CC 、自舉和輸入電容器一起使用，可提高可靠性和密度。該模塊可配置為在滿負載電流范圍 (FPWM) 內保持恒定開關頻率，也可配置為可變頻率 (PFM) 以提高輕負載效率。該模塊包含PGOOD指示器，可實現時序控制、故障報告和輸出電壓監測功能。

特性

• 支持功能安全
  • 來輔助功能安全系統設計的文檔
• 多功能36 V IN 、6AOUT同步降壓模塊
  • 集成MOSFET、電感器和控制器
  • 可調節輸出電壓范圍為1V至20V
  • 6.5mm × 7.5mm × 4mm超模壓塑料封裝
  • 結溫范圍：–40°C至125°C
  • 可調頻率范圍：200kHz至2.2MHz
  • 負輸出電壓應用功能
• 在整個負載范圍內具有超高效率
  • 峰值效率：95%+
  • 用于提升效率的外部偏置選項
  • 外露焊盤可實現低熱阻抗 (EVM θ J A =18.2°C/W)
  • 關斷時的靜態電流為：0.6μA （典型值）
  • 典型壓差：0.5V（4A負載時）
• 超低傳導和輻射EMI簽名
  • 具有雙輸入路徑和集成電容器的低噪聲封裝可降低開關振鈴
  • 電阻器調節的開關節點壓擺率
  • 符合CISPR 11和32 B類發射要求
• 適用于可擴展電源
  • 引腳兼容（36V、8A）
• 固有保護特性可實現穩健設計
  • 精密使能輸入和漏極開路PGOOD指示器（用于時序、控制和VIN UVLO）
  • 過流和熱關斷保護

功能框圖

德州儀器TPSM63608高密度同步降壓DC/DC電源模塊技術解析

一、產品核心特性與創新設計

TPSM63608是德州儀器(TI)推出的高集成度同步降壓電源模塊，具有以下突出特性：

?1. 寬范圍輸入輸出能力?

• 輸入電壓范圍：3V至36V（瞬態耐受42V）
• 輸出電壓范圍：1V至20V可調（25mV步進精度）
• 持續輸出電流：6A（峰值8A）

?2. 超高集成度設計?

• 集成功率MOSFET、屏蔽電感和控制器
• 6.5mm×7.5mm×4mm HotRod? QFN封裝
• 僅需4個外部元件即可工作

?3. 卓越的能效表現?

• 峰值效率>95%（VOUT=5V時）
• 0.6μA超低關斷靜態電流
• 0.5V典型壓降電壓（4A負載時）

?4. 增強型EMI性能?

• 雙輸入路徑設計降低開關振鈴
• 可調開關節點壓擺率（通過RBOOT配置）
• 滿足CISPR 11/32 Class B EMI標準

二、關鍵電路設計要點

1. 外圍元件選型指南

2. 工作模式配置

? 自動模式(PFM/PWM) ?

• 輕載時自動切換至PFM模式提升效率
• 重載時保持PWM模式確保穩壓精度

? 強制PWM模式(FPWM) ?

• SYNC/MODE引腳接高電平
• 全負載范圍內保持固定頻率

?同步模式?

• 支持200kHz-2.2MHz外部時鐘同步
• 需設置RT電阻接近同步頻率

3. 保護功能機制

• ?過流保護?：8.4-14.2A峰值限流，40ms打嗝模式
• ?熱關斷?：168°C觸發（159°C恢復）
• ?輸出監測?：PG信號指示94%-112%穩壓范圍
• ?輸入UVLO?：可編程輸入欠壓鎖定(1V遲滯)

三、典型應用設計實例

1. 工業24V轉5V/6A電源方案

?關鍵參數配置?

• 反饋電阻：RFBT=100kΩ, RFBB=24.9kΩ
• 開關頻率：1MHz(RRT=15.8kΩ)
• 輸入電容：2×10μF/50V陶瓷
• 輸出電容：3×47μF/10V陶瓷

?實測性能?

• 效率：94.3%@4A負載(VIN=12V)
• 負載調整率：±1%(0.1A-4A)
• 傳導EMI：低于CISPR 11 Class B限值6dB

2. 負壓輸出應用(-12V/3.8A)

?拓撲配置要點?

• VIN+接輸入正極，VIN-接輸出負極
• FB分壓電阻：RFBT=110kΩ, RFBB=10kΩ
• 輸出電流公式：IOUT(max)=6A×(1-D)

?布局注意事項?

• 輸入/輸出電容需對稱布置
• VLDOIN必須連接至功率地(VOUT引腳)
• 功率回路面積最小化

四、PCB布局指南

1. ?熱設計優化?
   • 使用2oz銅厚四層板設計
   • 布置12個φ0.3mm散熱過孔
   • 頂層銅箔面積≥15mm2
2. ?EMI抑制措施?
   • 輸入電容對稱靠近VIN1/VIN2引腳
   • 開關節點走線長度<5mm
   • 反饋電阻緊貼FB引腳布局
3. ?接地策略?
   • AGND與PGND在模塊下方單點連接
   • 避免功率地環路
   • 底層完整地平面作噪聲屏蔽