Texas Instruments TPS6287Bxx同步降壓轉換器是提供引腳對引腳10A、15A、20A和25A同步降壓的DC/DC 轉換器系列，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。低電阻電源開關可在高溫環境下提供高達25A的輸出電流。此系列器件可在堆疊模式下運行，以提供更高的輸出電流或將功耗分散到多個器件上。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS6287Bxx同步降壓轉換器數據手冊.pdf

Texas Instruments TPS6287Bx系列實現了增強型DCS控制方案，支持具有固定頻率運行的快速瞬變響應。該器件可在省電模式下運行以充分提高效率，也可以在強制PWM模式下運行以實現出色瞬態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載點的電壓調節，而且，該器件可在整個輸出電壓范圍內實現±0.8%的DC電壓精度。

兼容I^2^C的接口提供多種控制、警告和監控功能，如電壓監控和溫度相關警告。輸出電壓可快速調節，以使負載功耗適應性能需求。借助VSET1和VSET2引腳，默認啟動電壓可通過電阻器進行選擇。

特性

2.7 V 到 6 V 的輸入電壓范圍
引腳對引腳兼容器件系列，額定電流為10A、15A、20A、25A
0.4V至1.675V的三個可選輸出電壓范圍
- 0.4 V 到 0.71875 V，1.25 mV 的級差
- 0.4 V 到 1.0375 V，2.5 mV 的級差
- 0.4 V 到 1.675 V，5 mV 的級差
輸出電壓精度：±0.8%
2.6 mΩ和1.5 mΩ內部功率MOSFET
可調軟啟動
外部補償
可通過VSET1和VSET2引腳選擇啟動輸出電壓
- 0.4V至0.775V，步長為25mV
- 0.8V至1.55V，步長為50mV
強制PWM或省電模式運行
通過外部電阻器或I^2^C選擇啟動輸出電壓
兼容I^2^C的接口，總線頻率高達3.4MHz
可選堆疊操作，用于增加輸出電流能力
差分遙感
熱預警和熱關斷
輸出放電
可選擴頻時鐘
具有窗口比較器的電源正常輸出

功能框圖

TPS6287Bxx同步降壓轉換器技術解析與應用指南

一、產品概述與核心特性

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型DCS-Control架構，結合了快速瞬態響應與固定頻率操作的優勢，特別適合為FPGA、ASIC和數字核心供電。

?關鍵特性亮點?：

?精密輸出調節?：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）實現動態電壓調節
?先進控制功能?：可選強制PWM或節能模式操作，支持外部時鐘同步
?擴展能力?：獨特的堆疊操作模式可提升輸出電流能力

二、技術細節深入分析

1. 架構與工作原理

TPS6287Bxx采用固定頻率DCS-Control拓撲，包含內部電流模擬環和外部電壓調節環的雙環控制系統。這種架構在保持固定開關頻率優勢的同時，實現了類似遲滯控制的快速瞬態響應。

?工作模式對比?：

?強制PWM模式?：持續導通模式(CCM)，最佳紋波性能（通過MODE/SYNC引腳高電平或I2C設置）
?節能模式?：根據負載自動切換CCM/DCM/PFM，輕載效率可達90%以上
?同步模式?：支持1.5MHz-3MHz外部時鐘同步（僅JE2版本）

2. 電壓配置系統

器件提供三種可編程輸出電壓范圍：

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

默認啟動電壓可通過VSET1/VSET2引腳電阻配置或I2C接口設置，動態電壓縮放(DVS)支持0.5-10mV/μs可調轉換速率。

3. 保護與監控功能

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

三、典型應用設計指南

1. 單器件應用設計

?關鍵元件選擇建議?：

?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?：根據瞬態要求計算，典型值195μF（采用多個X7R陶瓷電容并聯）
?補償網絡?：公式計算Rz=2.1kΩ，Cc=1.8nF，Cc2=10pF

?PCB布局要點?：

采用蝴蝶式布局對稱放置輸入電容
熱焊盤需通過多個過孔連接至接地層
遠程檢測走線應成對差分布線

2. 堆疊配置方案

通過并聯多個器件可擴展電流能力，例如：

?雙器件堆疊?：2×TPS6287B25實現50A輸出
?三器件堆疊?：3×TPS6287B20實現60A輸出

?堆疊設計注意事項?：

主設備SYNC_OUT連接從設備MODE/SYNC
所有COMP引腳需互聯共用補償網絡
從設備需配置47kΩ SYNC_OUT下拉電阻
禁用從設備的I2C功能（SCL/SDA接地）

四、性能實測數據

基于TPS6287B25的測試結果：

?效率曲線?：5V輸入時，0.8V輸出在20A負載下效率達92%
?瞬態響應?：3.3V輸入時，8.75A→16.25A負載階躍的偏差<18mV
?溫度表現?：自然對流環境下可持續輸出25A（Ta=85°C）

五、選型與應用場景

?器件版本對比?：

型號后綴	主要特點	典型應用場景
LA0	默認0.4-1.0375V輸出范圍	中壓數字核心供電
HA0	默認0.4-1.675V輸出范圍	高壓處理器供電
JE2	可調開關頻率(1.5-3MHz)	需要頻率同步的系統
VA0	無I2C接口版本	成本敏感型應用