Texas Instruments TPS629203/TPS629203-Q1低IQ降壓轉換器是一款高效、小巧、靈活的同步降壓直流-直流轉換器，簡單易用。3V至17V的寬輸入電壓范圍支持各種由12V、5V或3.3V電源軌、單節或多節鋰離子電池供電的系統。可將TPS629203/TPS629203-Q1配置為以強制PWM模式或可變頻率（自動PFM）模式在2.5MHz或1MHz下運行。在自動PFM模式下，該器件在輕負載時自動轉換為省電模式，以保持高效率。此外，借助4μA的低典型靜態電流，可在最小的負載下實現高效率。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPS629203，TPS629203-Q1低IQ降壓轉換器數據手冊.pdf

TI的自動效率增強 (AEE) 模式可根據輸入和輸出電壓自動調整開關頻率，從而無需使用不同的電感器即可在整個工作范圍內保持高轉換效率。除選擇開關頻率行為之外，MODE/S-CONF輸入引腳還可用于在外部和內部反饋分壓器以及啟用和禁用輸出電壓放電功能的不同組合之間進行選擇。在內部反饋配置中，FB/VSET引腳和GND之間的電阻器可用于在18種不同的輸出電壓選項之間進行選擇。Texas Instruments TPS629203-Q1器件符合汽車應用類AEC-Q100認證。

特性

• 高效率DCS-Control拓撲
  • 內部補償
  • 無縫PWM/PFM轉換
• 4μA（典型值）低靜態電流
• 輸出電流：高達0.3A
• R DSON ：250mΩ高側，85mΩ低側
• 輸出電壓精度：±1%
• 可配置輸出電壓選項
  • VFB外部分頻器：0.6V至5.5V
  • VSET內部分壓器
    • 18個選項（介于0.4V與5.5V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
• 電源良好輸出

功能框圖

德州儀器TPS6292xx系列低IQ降壓轉換器技術解析

概述

德州儀器(TI)的TPS6292xx系列是高效、小型且靈活的同步降壓DC-DC轉換器，包括TPS629203(300mA)、TPS629206(600mA)和TPS629210(1A)等型號。這些器件基于TI專有的DCS-Control拓撲結構，具有極低的靜態電流(典型值4μA)和寬輸入電壓范圍(3V至17V)，非常適合各種低功耗應用場景。

關鍵特性

1. ?高效DCS-Control拓撲?：
   • 內置補償網絡
   • 支持PWM/PFM無縫切換
   • 自動效率增強(AEE)模式
2. ?超低功耗?：
   • 典型靜態電流僅4μA(節能模式)
   • PWM模式下工作電流5μA
3. ?靈活的配置選項?：
   • 可通過MODE/S-CONF引腳選擇工作模式
   • 支持2.5MHz或1.0MHz開關頻率
   • 可編程輸出電壓(0.4V至5.5V)
4. ?保護功能?：
   • 過流保護
   • 過熱保護(170°C閾值)
   • 欠壓鎖定(UVLO)

工作原理

DCS-Control技術

TPS6292xx系列采用TI專利的DCS-Control(直接控制與無縫轉換至節能模式)拓撲結構，結合了遲滯控制、電壓模式和電流模式控制的優點。該控制環路直接獲取輸出電壓變化信息并饋送至快速比較器級，為穩態工作條件設置恒定開關頻率，同時對動態負載變化提供即時響應。

工作模式

1. ?強制PWM模式?：
   • 連續導通模式(CCM)
   • 固定開關頻率(1.0MHz或2.5MHz)
   • 適合對輸出紋波敏感的應用
2. ?自動PFM/PWM模式?：
   • 輕載時自動進入節能模式
   • 隨負載電流線性降低開關頻率
   • 提供更高輕載效率
3. ?100%占空比模式?：
   • 當輸入接近輸出電壓時激活
   • 高側開關持續導通
   • 延長電池供電設備運行時間

典型應用設計

外部元件選擇

1. ?電感選擇?：
   • 推薦值：2.2μH
   • 飽和電流需滿足最大負載要求
   • 低DCR以提升效率
2. ?輸入/輸出電容?：
   • 輸入電容：4.7μF陶瓷電容(靠近VIN引腳)
   • 輸出電容：22μF低ESR陶瓷電容
3. ?反饋電阻網絡?：
   • 用于可調輸出電壓配置
   • R2建議<300kΩ以保證至少2μA反饋電流

布局指南

1. 輸入電容應盡可能靠近VIN和GND引腳
2. 高di/dt回路(開關節點)應保持短而寬
3. 敏感節點(FB、VOS)遠離高dv/dt信號
4. 使用熱過孔改善散熱

應用場景

1. ?工業自動化?：
   • PLC模塊
   • 傳感器供電
   • HMI設備
2. ?消費電子?：
   • 智能家居設備
   • 便攜式電子產品
   • 電池供電設備
3. ?通信設備?：
   • 無線基礎設施
   • 網絡設備
   • 物聯網終端

設計優勢

1. ?高效率?：DCS-Control拓撲和自動PFM/PWM轉換確保全負載范圍內高效率
2. ?小尺寸?：采用緊湊的8引腳SOT-5X3封裝(1.6mm×2.1mm)
3. ?易用性?：內部補償簡化設計，減少外部元件數量
4. ?靈活性?：支持多種配置選項，適應不同應用需求