Texas Instruments TPSM5601R5電源模塊是一款高集成度1.5A功率解決方案，包括采用功率MOSFET的60V輸入降壓式直流/直流轉換器、屏蔽式電感器以及無源元件，采用熱增強型QFN封裝。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TPSM5601R5電源模塊數據手冊.pdf

TI TPSM5601R5是一款緊湊型、簡單易用的電源模塊，具有1.0V至6V寬可調輸出電壓范圍。這個總體解決方案只需要四個外部組件，并省去了設計過程中的回路補償和磁性零件選擇。

該器件提供一整套功能集，包括功率良好、可編程UVLO、預偏壓啟動、過電流和溫度保護等功能。這套功能集使TPSM5601R5非常適合用于為各種應用供電。此外，TPSM5601R5S還可實現頻率擴頻運行。

5mm × 5.5mm × 4mm、15引腳QFN封裝利用HotRod QFN技術實現增強型熱性能、小占位面積和低EMI，可用在空間受限的應用中。QFN封裝占位讓所有引腳可從周邊訪問，并有一大塊導熱片讓制造過程中布局和搬運變得簡單輕松。

特性

• 提供功能安全
  • 可提供文檔協助“功能安全”系統設計
• 5.0mm × 5.5mm × 4.0mm增強型HotRod? QFN
  • 出色的熱性能，在85°C無氣流條件下輸出功率可達18W
  • 標準占位面積，單塊大導熱片，所有引腳可從周邊訪問
• 設計用于可靠、堅固的應用
  • 寬輸入電壓范圍：4.2V至60V
  • 輸入電壓瞬態保護高達66V
  • 工作結溫范圍：-40°C至+125°C
  • EXT后綴型號工作結溫范圍：-55℃至+125°C
• 400kHz固定開關頻率
• FPWM運行模式
• 針對超低EMI要求進行了優化
  • 集成屏蔽式電感器和高頻旁路電容器
  • 符合EN55011 EMI標準
  • 擴頻選項可減少排放
• 26μA非開關靜態電流
• 單調啟動進入預偏置輸出
• 無環路補償或自舉組件
• 精度使能和輸入UVLO帶遲滯
• 熱關斷保護帶遲滯

典型原理圖

框圖

TPSM5601R5電源模塊深度解析：60V工業級電源解決方案的技術突破

一、產品核心定位與技術創新

TPSM5601R5是德州儀器推出的革命性電源模塊產品，采用Enhanced HotRod? QFN封裝技術，在5.0mm × 5.5mm × 4.0mm的超小尺寸內實現了60V輸入、1.5A輸出的高密度功率轉換。該模塊代表了工業電源領域的三重突破：

1. 封裝技術革新

• 熱阻降低至20.4°C/W（自然對流）
• 獨特的單一大熱墊設計簡化PCB布局
• 所有引腳均可從周邊訪問，提升制造良率

2. 系統級集成

• 內置屏蔽電感和高頻旁路電容
• 無需外部補償網絡和引導組件
• 僅需4個外部元件即可構建完整電源方案

3. 可靠性突破

• 支持-55°C至+125°C極端工作溫度（EXT后綴版本）
• 輸入瞬態保護達66V
• 通過EN55011 EMI標準認證

二、關鍵性能參數深度分析

電氣特性表現

三、特色功能解析

1. 智能電源管理

• 精密使能控制 ：1.231V開啟閾值，110mV遲滯
• 功率良好指示 ：開漏輸出，支持電源時序控制
• 單調啟動 ：支持預偏置輸出啟動，避免電壓倒灌

2.EMI優化技術

• 擴頻版本（TPSM5601R5S）支持±4%頻率調制
• 集成屏蔽結構降低輻射發射
• 符合工業環境EMC要求

四、PCB布局設計指南

關鍵優化策略

1. 熱管理設計
   • 使用2oz銅厚PCB增強散熱
   • 熱墊區域添加多個過孔連接內層
   • 功率平面最大化銅面積
2. 信號完整性
   • AGND與PGND單點連接
   • 反饋電阻緊靠器件放置
   • 輸入輸出電容就近布局

五、與競品對比優勢

六、選型與使用建議

版本選擇指南

• 標準版本 ：TPSM5601R5RDAR（固定頻率）
• EMI敏感應用 ：TPSM5601R5SRDAR（擴頻版本）
• 極端溫度 ：EXT后綴版本（-55°C至+125°C）

設計驗證要點

1. 熱驗證 ：使用θJA公式計算實際溫升
2. 穩定性測試 ：驗證最小輸出電容要求
3. 瞬態響應 ：評估負載階躍性能