Texas Instruments TPS62993-Q1汽車類降壓轉換器采用易于使用的小封裝尺寸，具有高效率和靈活性。TPS62993-Q1提供2.5MHz或1.0MHz可選開關頻率，允許快速瞬態響應和使用較小的電感器。該器件在整個工作溫度范圍內提供±1.5% VOUT 的高精度，并通過DCS-Control拓撲實現增強的負載瞬態性能。其3V至10V的寬輸入電壓范圍支持各種標稱輸入，如9V電源軌、單電池或多電池鋰離子電池、5V或3.3V電源軌。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS62993-Q1汽車降壓轉換器數據手冊.pdf

TPS62993-Q1汽車類降壓轉換器可在輕負載時自動進入省電模式（如果選擇了自動PFM或PWM）以保持高效率。此外，為了在微小負載下實現高效率，該器件具有僅為4μA的低典型靜態電流。如果啟用AEE，則可在VIN 、VOUT 和負載電流之間實現高效率。該器件集成了一個MODE/Smart-CONF輸入，用于設置內部和外部分壓器、開關頻率、輸出電壓放電、自動省電模式或強制PWM操作。

特性

• 符合汽車應用類AEC-Q100標準：
  • 溫度等級1：–40°C至+125°C，TA
  • 器件人體模型 (HBM) 分類等級2
  • CDM ESD分級等級C4B
• 提供功能安全
  • 可提供文檔，協助功能安全系統設計
• 擴展的TJ 范圍高達+165°C
• 高效的DCS-Control拓撲
  • RDS(ON) ：高側62mΩ，低側22mΩ
  • 無縫PWM/PFM轉換
  • 內部補償
• 低IQ ：4μA（典型值）
• 連續輸出電流高達3 A
• 整個溫度范圍內的輸出電壓精度：±1.5%
• 可配置輸出電壓選項：
  • 0.6 V至5.5 V VFB外部分頻器
  • VSET 內部分壓器
    • 16個選項（介于0.4 V與5.5 V之間）
• 通過MODE/S-CONF引腳實現靈活性
  • 開關頻率：2.5MHz或1.0MHz
  • 強制PWM或自動 (PFM) 省電模式，具有動態模式更改選項
  • 輸出放電開/關
• 無需外部自舉電容器
• 過流和過熱保護
• 100%占空比模式
• 精密使能輸入
• 可調軟啟動和跟蹤
• 電源良好輸出
• 優化引腳分配，用于單層路由
• 可濕性2.2mm x 2.0mm VQFN封裝，腳距為0.5mm
• 使用TPS62993-Q1并借助WEBENCH? Power Designer創建定制設計方案

簡化示意圖

功能框圖

TPS62993-Q1汽車級降壓轉換器技術解析

一、產品核心特性

TPS62993-Q1是德州儀器(TI)推出的汽車級同步降壓DC-DC轉換器，具有以下突出特性：

• ?車規認證?：符合AEC-Q100 Grade 1標準(-40°C至+125°C環境溫度)
• ?寬輸入范圍?：3V至10V，兼容9V汽車電池系統
• ?高效拓撲?：采用DCS-Control架構，效率高達95%
• ?超低靜態電流?：Power Save模式下僅4μA(典型值)
• ?大電流輸出?：支持3A連續輸出電流
• ?高精度輸出?：±1.5%輸出電壓精度(全溫范圍)
• ?靈活配置?：
  • 可調輸出(0.6V-5.5V)或16種固定輸出電壓選項
  • 可選1MHz/2.5MHz開關頻率
• ?全面保護?：過流、過熱、欠壓鎖定保護
• ?緊湊封裝?：2.2mm×2.0mm HotRod? QFN封裝

二、關鍵技術創新

1. DCS-Control拓撲架構

采用創新的混合控制技術，結合了電壓模式、電流模式和遲滯控制的優點：

• 快速瞬態響應(420ns傳播延遲)
• 無縫PWM/PFM模式切換
• 內部補償簡化設計
• 支持100%占空比模式

2. 智能配置系統

通過MODE/S-CONF引腳實現多功能配置：

• ?電阻編程?：選擇開關頻率、工作模式、輸出電壓等16種組合
• ?電平控制?：動態切換強制PWM/自動PFM模式
• 典型配置電阻精度要求1%(E96系列)

3. 高溫工作能力

• 支持最高165°C結溫操作
• 62mΩ(高邊)/22mΩ(低邊) MOSFET導通電阻
• 通過AEC-Q100 Grade 1認證并擴展溫度范圍

三、典型應用設計指南

1. 關鍵參數計算

?電感選型公式?：
L ≥ (VIN_MAX - VOUT) × VOUT / (0.3 × IOUT_MAX × VIN_MAX × fSW)

?輸出電容選擇?：
COUT ≥ (IOUT_MAX × D) / (fSW × ΔVOUT)

?反饋電阻計算?(可調輸出模式)：
R1 = R2 × (VOUT/0.6V - 1)

2. 汽車信息娛樂系統供電方案

?設計參數?：

• 輸入電壓：9V±2V
• 輸出電壓：3.3V/2A
• 開關頻率：2.5MHz

?元件選型?：

• 電感：1μH(XGL4020-102ME)
• 輸入電容：10μF/25V(X7R)
• 輸出電容：22μF/16V(X8L)
• MODE配置電阻：26.1kΩ(選擇VSET模式)

四、性能對比分析

五、行業應用方案

1. ?ADAS系統?：
   • 攝像頭模塊供電(1.8V/1A)
   • 雷達傳感器電源(3.3V/0.5A)
2. ?車載信息娛樂?：
   • SOC核心電壓(1.2V/2A)
   • DDR內存電源(2.5V/1.5A)
3. ?車身電子?：
   • 車窗電機控制(5V/1A)
   • 座椅調節模塊(3.3V/0.6A)

設計注意事項

1. 輸入電壓低于4V時需驗證電感飽和電流
2. 使用1MHz模式可降低開關損耗(效率提升2-3%)
3. 輸出電容ESR需>10mΩ以保證穩定性
4. 啟用AEE功能可優化輕載效率