Texas Instruments TPS6287Bxx同步降壓轉(zhuǎn)換器是提供引腳對(duì)引腳10A、15A、20A和25A同步降壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器系列，具有I^2^C接口和差分遙感功能。所有器件均易于使用，且具有高效率。低電阻電源開(kāi)關(guān)可在高溫環(huán)境下提供高達(dá)25A的輸出電流。此系列器件可在堆疊模式下運(yùn)行，以提供更高的輸出電流或?qū)⒐姆稚⒌蕉鄠€(gè)器件上。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments TPS6287Bxx同步降壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

Texas Instruments TPS6287Bx系列實(shí)現(xiàn)了增強(qiáng)型DCS控制方案，支持具有固定頻率運(yùn)行的快速瞬變響應(yīng)。該器件可在省電模式下運(yùn)行以充分提高效率，也可以在強(qiáng)制PWM模式下運(yùn)行以實(shí)現(xiàn)出色瞬態(tài)性能和超低輸出電壓紋波。可選的遙感功能可最大限度地提高負(fù)載點(diǎn)的電壓調(diào)節(jié)，而且，該器件可在整個(gè)輸出電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)±0.8%的DC電壓精度。

兼容I^2^C的接口提供多種控制、警告和監(jiān)控功能，如電壓監(jiān)控和溫度相關(guān)警告。輸出電壓可快速調(diào)節(jié)，以使負(fù)載功耗適應(yīng)性能需求。借助VSET1和VSET2引腳，默認(rèn)啟動(dòng)電壓可通過(guò)電阻器進(jìn)行選擇。

特性

• 2.7 V 到 6 V 的輸入電壓范圍
• 引腳對(duì)引腳兼容器件系列，額定電流為10A、15A、20A、25A
• 0.4V至1.675V的三個(gè)可選輸出電壓范圍
  • 0.4 V 到 0.71875 V，1.25 mV 的級(jí)差
  • 0.4 V 到 1.0375 V，2.5 mV 的級(jí)差
  • 0.4 V 到 1.675 V，5 mV 的級(jí)差
• 輸出電壓精度：±0.8%
• 2.6 mΩ和1.5 mΩ內(nèi)部功率MOSFET
• 可調(diào)軟啟動(dòng)
• 外部補(bǔ)償
• 可通過(guò)VSET1和VSET2引腳選擇啟動(dòng)輸出電壓
  • 0.4V至0.775V，步長(zhǎng)為25mV
  • 0.8V至1.55V，步長(zhǎng)為50mV
• 強(qiáng)制PWM或省電模式運(yùn)行
• 通過(guò)外部電阻器或I^2^C選擇啟動(dòng)輸出電壓
• 兼容I^2^C的接口，總線頻率高達(dá)3.4MHz
• 可選堆疊操作，用于增加輸出電流 能力
• 差分遙感
• 熱預(yù)警和熱關(guān)斷
• 輸出放電
• 可選擴(kuò)頻時(shí)鐘
• 具有窗口比較器的電源正常輸出

功能框圖

TPS6287Bxx同步降壓轉(zhuǎn)換器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心特性

Texas Instruments TPS6287Bxx系列是一款高性能同步降壓DC/DC轉(zhuǎn)換器，具有2.7V至6V寬輸入電壓范圍，提供10A(TPS6287B10)、15A(TPS6287B15)、20A(TPS6287B20)、25A(TPS6287B25)和30A(TPS6287B30)多種電流版本。該系列器件采用增強(qiáng)型DCS-Control架構(gòu)，結(jié)合了快速瞬態(tài)響應(yīng)與固定頻率操作的優(yōu)勢(shì)，特別適合為FPGA、ASIC和數(shù)字核心供電。

?關(guān)鍵特性亮點(diǎn)?：

• ?精密輸出調(diào)節(jié)?：支持0.4V至1.675V輸出電壓范圍，提供±0.8%的DC電壓精度
• ?高效功率轉(zhuǎn)換?：集成低阻抗MOSFET（2.6mΩ高邊/1.5mΩ低邊）
• ?靈活配置接口?：I2C兼容接口（最高3.4MHz）實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)
• ?先進(jìn)控制功能?：可選強(qiáng)制PWM或節(jié)能模式操作，支持外部時(shí)鐘同步
• ?擴(kuò)展能力?：獨(dú)特的堆疊操作模式可提升輸出電流能力

二、技術(shù)細(xì)節(jié)深入分析

1. 架構(gòu)與工作原理

TPS6287Bxx采用固定頻率DCS-Control拓?fù)洌瑑?nèi)部電流模擬環(huán)和外部電壓調(diào)節(jié)環(huán)的雙環(huán)控制系統(tǒng)。這種架構(gòu)在保持固定開(kāi)關(guān)頻率優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了類似遲滯控制的快速瞬態(tài)響應(yīng)。

?工作模式對(duì)比?：

• ?強(qiáng)制PWM模式?：持續(xù)導(dǎo)通模式(CCM)，最佳紋波性能（通過(guò)MODE/SYNC引腳高電平或I2C設(shè)置）
• ?節(jié)能模式?：根據(jù)負(fù)載自動(dòng)切換CCM/DCM/PFM，輕載效率可達(dá)90%以上
• ?同步模式?：支持1.5MHz-3MHz外部時(shí)鐘同步（僅JE2版本）

2. 電壓配置系統(tǒng)

器件提供三種可編程輸出電壓范圍：

1. ?范圍1?：0.4-0.71875V（1.25mV步進(jìn)）
2. ?范圍2?：0.4-1.0375V（2.5mV步進(jìn)）
3. ?范圍3?：0.4-1.675V（5mV步進(jìn)）

默認(rèn)啟動(dòng)電壓可通過(guò)VSET1/VSET2引腳電阻配置或I2C接口設(shè)置，動(dòng)態(tài)電壓縮放(DVS)支持0.5-10mV/μs可調(diào)轉(zhuǎn)換速率。

3. 保護(hù)與監(jiān)控功能

• ?溫度管理?：150°C預(yù)警和170°C關(guān)斷雙閾值
• ?電流保護(hù)?：周期限流和打嗝模式可選（TPS6287B25典型限值34A）
• ?電壓監(jiān)控?：±5%窗口比較器的Power-Good輸出
• ?輸入保護(hù)?：2.5V UVLO和6.3V OVLO閾值

三、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)指南

1. 單器件應(yīng)用設(shè)計(jì)

?關(guān)鍵元件選擇建議?：

• ?電感器?：100-200nH范圍（如105nH/30A的XGL5030-161ME）
• ?輸入電容?：低ESR陶瓷電容組合（2×22μF VIN旁路）
• ?輸出電容?：根據(jù)瞬態(tài)要求計(jì)算，典型值195μF（采用多個(gè)X7R陶瓷電容并聯(lián)）
• ?補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)?：公式計(jì)算Rz=2.1kΩ，Cc=1.8nF，Cc2=10pF

?PCB布局要點(diǎn)?：

1. 采用蝴蝶式布局對(duì)稱放置輸入電容
2. 熱焊盤需通過(guò)多個(gè)過(guò)孔連接至接地層
3. 遠(yuǎn)程檢測(cè)走線應(yīng)成對(duì)差分布線

2. 堆疊配置方案

通過(guò)并聯(lián)多個(gè)器件可擴(kuò)展電流能力，例如：

• ?雙器件堆疊?：2×TPS6287B25實(shí)現(xiàn)50A輸出
• ?三器件堆疊?：3×TPS6287B20實(shí)現(xiàn)60A輸出

?堆疊設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)?：

• 主設(shè)備SYNC_OUT連接從設(shè)備MODE/SYNC
• 所有COMP引腳需互聯(lián)共用補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
• 從設(shè)備需配置47kΩ SYNC_OUT下拉電阻
• 禁用從設(shè)備的I2C功能（SCL/SDA接地）

四、性能實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

基于TPS6287B25的測(cè)試結(jié)果：

• ?效率曲線?：5V輸入時(shí)，0.8V輸出在20A負(fù)載下效率達(dá)92%
• ?瞬態(tài)響應(yīng)?：3.3V輸入時(shí)，8.75A→16.25A負(fù)載階躍的偏差<18mV
• ?溫度表現(xiàn)?：自然對(duì)流環(huán)境下可持續(xù)輸出25A（Ta=85°C）

五、選型與應(yīng)用場(chǎng)景

?器件版本對(duì)比?：

?行業(yè)應(yīng)用方向?：

1. 數(shù)據(jù)中心：AI加速卡電源管理
2. 通信設(shè)備：光網(wǎng)絡(luò)和5G基帶供電
3. 工業(yè)自動(dòng)化：高功率FPGA供電解決方案
4. 汽車電子：ADAS系統(tǒng)電源（需驗(yàn)證AEC-Q100）