Texas Instruments TPSM63602同步降壓電源模塊是一種高度集成的36V、2A DC/DC解決方案，結合了屏蔽式電感器、功率MOSFET和無源器件，采用增強型HotRod? QFN封裝。每個模塊在封裝角設有VIN 和VOUT 引腳。它們是為了優化輸入和輸出電容器的布局。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。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPSM63602同步降壓電源模塊數據手冊.pdf

Texas Instruments TPSM63602的輸出電壓范圍為1V至16V，設計用于在小尺寸內實現低EMI設計。該解決方案僅需四個外部元件，無需選擇設計過程的磁性元件和補償部分。

盡管TPSM63602模塊設計用于在空間受限的應用中實現小尺寸和簡單性，但是其仍然具有許多強大性能的功能。這些特性包括：用于可調輸入電壓UVLO的遲滯精密使能，用于改善EMI的電阻可編程開關節點轉換速度，集成V CC ，以及為提高可靠性的自舉和輸入電容器。還包括更高密度；為增強負載瞬態性能在全負載電流范圍內的恒定開關頻率；以及用于測序、故障保護和輸出電壓監測的PGOOD指示器。

特性

• 多功能同步降壓直流/直流模塊

  • 集成MOSFET、電感器和控制器
  • 該器件具有3V至36V寬輸入電壓范圍
  • 可調節輸出電壓范圍為：1V至16V
  • 4mm × 6mm × 1.8mm包覆成型封裝
  • 結溫范圍：–40°C至125°C
  • 可通過RT引腳或外部同步信號在200kHz至2.2MHz范圍內調節頻率
  • 負輸出電壓應用功能

• 在全負荷范圍內的超高效率

  • 峰值效率：93%（12VIN 、5VOUT 、1MHz時）
  • 用于提升效率的外部偏置選項
  • 關斷時的靜態電流為：0.6μA（典型值）
  • 典型壓差：0.3V（2A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
  • 恒定頻率FPWM工作模式
  • 符合CISPR 11和32 B類發射要求

• 適用于可擴展電源

  功能框圖

  

TPSM63602同步降壓電源模塊技術解析與應用指南

一、產品概述

TPSM63602是德州儀器(TI)推出的一款高集成度同步降壓DC/DC電源模塊，采用增強型HotRod? QFN封裝，尺寸僅為4mm×6mm×1.8mm。該模塊集成了功率MOSFET、屏蔽電感和無源元件，提供完整的降壓轉換解決方案。

?關鍵特性?：

• 寬輸入電壓范圍：3V至36V
• 可調輸出電壓：1V至16V
• 最大輸出電流：2A
• 開關頻率可調：200kHz至2.2MHz
• 峰值效率高達93%
• 超低靜態電流：0.6μA(典型值)
• 工作結溫范圍：-40°C至125°C

二、電氣特性與性能參數

1. 絕對最大額定值

• 輸入電壓(VIN)：-0.3V至40V
• 輸出電壓(VOUT)：-0.3V至16V
• 工作結溫范圍：-40°C至125°C
• 存儲溫度范圍：-55°C至150°C

2. 效率特性

在不同工作條件下，TPSM63602表現出優異的效率表現：

• 12V輸入，5V輸出，1MHz開關頻率：93%峰值效率
• 24V輸入，5V輸出，1MHz開關頻率：91%效率
• 36V輸入，5V輸出，1MHz開關頻率：88.1%效率

效率曲線顯示，該模塊在全負載范圍內都能保持高效率，特別適合需要寬輸入電壓范圍的應用場景。

三、典型應用設計

1. 工業用2A降壓轉換器設計

?設計參數?：

• 輸入電壓：24V
• 輸出電壓：5V
• 輸出電流：0-2A
• 開關頻率：1MHz

?關鍵元件選擇?：

• 輸入電容：2×4.7μF/50V陶瓷電容
• 輸出電容：2×47μF/10V陶瓷電容
• 反饋電阻：RFBT=40.2kΩ，RFBB=10kΩ
• 頻率設置電阻：RRT=13kΩ

2. 負壓輸出(-5V)降壓-升壓設計

TPSM63602支持降壓-升壓配置實現負壓輸出。在VIN=12-24V時，可提供-5V/1A輸出。

?設計要點?：

• 最大輸出電流計算：IOUT(max) = ILDC(max) × (1 - D)
• 輸入電容額定電壓需≥VIN+|VOUT|
• 建議添加肖特基二極管鉗位輸出尖峰

四、PCB布局指南

1. ?功率回路布局?：

• 使用大面積銅箔作為VIN、VOUT和PGND平面
• 輸入輸出電容盡量靠近模塊引腳
• 多過孔連接內層平面

2. ?信號布線?：

• 反饋電阻(RFBT/RFBB)靠近FB引腳
• AGND與PGND單點連接
• 保持反饋走線短且遠離噪聲源

3. ?熱設計?：

• 利用底部散熱焊盤增強散熱
• 必要時增加外部銅箔面積
• 高環境溫度應用中應考慮強制風冷

五、保護功能

1. ?過流保護?：

• 逐周期峰值電流限制
• 嚴重過載時進入打嗝模式(80ms關斷周期)

2. ?熱關斷?：

• 結溫超過168°C(典型值)時關閉
• 溫度降至158°C(典型值)后自動恢復

3. ?輸入欠壓鎖定?：

• 精密使能閾值控制
• 防止電池深度放電

六、應用領域推薦

1. ?測試測量設備?：

• 精密儀器電源
• 數據采集系統供電

2. ?工業自動化?：

• PLC模塊電源
• 現場總線設備供電

3. ?航空航天與國防?：

• 機載電子設備
• 軍用通信系統

4. ?其他應用?：

• 醫療設備
• 通信基礎設施
• 分布式電源系統