Texas Instruments TPS548B27 20A降壓轉換器是一款具有自適應接通時間D-CAP3控制模式的小尺寸、高效同步降壓轉換器。因為無需外部補償，所以該器件簡單易用，僅需極少外部元件。該器件非常適合用于空間受限的數據中心應用。

數據手冊；*附件：Texas Instruments TPS548B27 20A 降壓轉換器數據手冊.pdf

TPS548B27器件具有差分遠程檢測、高性能集成MOSFET，在整個工作結溫范圍內具有精確的±1%、0.6V基準。該器件還具有快速負載瞬態響應、精確負載/線路調節、跳躍模式或FCCM操作以及可編程軟啟動等特性。Texas Instruments TPS548B27是一款無鉛器件。它完全符合RoHS指令，無豁免。

特性

• 輸入電壓范圍：4V至16V，電流高達20A，無外部偏置
• 輸入電壓范圍：2.7V至16V，電流高達20A，外部偏置范圍為3.13V至3.6V
• 輸出電壓范圍：0.6V至5.5V
• 集成7.7mΩ和2.4mΩ MOSFET，支持20A連續輸出電流
• D-CAP3?控制模式，具有超快負載階躍響應
• 支持陶瓷輸出電容器
• 差分遠程檢測，0.6V±1% V REF （–40°C至+125°C結溫）
• 自動跳躍Eco-mode，用于提高輕負載效率
• 可編程電流限制，帶RTRIP
• 引腳可選開關頻率（600kHz、800kHz、1MHz）
• 差分遠程檢測，實現高輸出精度
• 可編程軟啟動時間
• 外部基準輸入，用于跟蹤
• 預偏置啟動功能
• 開漏電源良好輸出
• OC、UV和OV故障斷續模式
• 4mm×3mm、19引腳VQFN-FCRLF封裝
• 完全符合RoHS指令，無豁免

功能框圖

德州儀器TPS548B27：高性能20A同步降壓轉換器，適用于數據中心與工業計算

引言

隨著數據中心、服務器和工業計算設備對功率密度和能效要求的不斷提升，高效率、高集成度的電源管理解決方案變得尤為重要。德州儀器推出的TPS548B27是一款輸入電壓范圍廣泛、輸出電流高達20A的同步降壓轉換器，集成了遠程電壓檢測、可編程軟啟動、多種保護功能和小尺寸封裝，非常適合空間受限且對性能要求嚴苛的應用場景。

一、關鍵特性概覽

1. 寬輸入電壓范圍

• 2.7V 至 16V （使用外部VCC偏置時）
• 4V 至 16V （使用內部LDO時）
• 支持多種電源總線，如12V、5V或3.3V系統母線。

2. 高輸出能力

• 輸出電壓范圍：0.6V 至 5.5V
• 連續輸出電流：最高20A
• 集成低導通電阻MOSFET：高側7.7mΩ，低側2.4mΩ

3. 先進的D-CAP3?控制模式

• 無需外部補償電路，簡化設計
• 支持全陶瓷輸出電容
• 超快負載瞬態響應

4. 靈活的配置與保護功能

• 引腳可選開關頻率：600kHz、800kHz、1MHz
• 可編程軟啟動與電流限制（通過TRIP電阻）
• 差分遠程電壓檢測，提升輸出精度
• 具備過流、過壓、欠壓、過熱保護，支持打嗝模式

5. 小尺寸封裝

• 19引腳VQFN-FCRLF封裝，尺寸僅為4mm × 3mm

二、典型應用場景

• 機架服務器與刀片服務器
• 硬件加速器與附加卡
• 數據中心交換機
• 工業計算機與嵌入式系統

三、設計亮點解析

1. 遠程電壓檢測（Remote Sense）

TPS548B27提供 VSNS+ 和 VSNS- 引腳，支持遠程檢測負載點的電壓，有效補償PCB走線壓降，確保輸出電壓精度在高電流條件下仍保持優異。

2. 可配置工作模式

通過MODE引腳外接電阻，用戶可選擇：

• 強制連續導通模式（FCCM） ：適用于對噪聲敏感的應用
• 自動跳過模式（Skip Mode） ：輕載時提升效率

3. 軟啟動與外部參考輸入

• SS/REFIN引腳支持外部電容調整軟啟動時間
• 可接受外部參考電壓，用于電壓跟蹤或時序控制

4. 高集成度與散熱優化

• 內部集成3V LDO，也可由外部3.3V電源供電以提升效率
• 封裝底部帶有散熱焊盤，建議通過多個過孔連接至內部地平面，優化散熱性能

四、典型應用電路設計示例

以下是一個將8V–16V輸入轉換為1V/20A輸出的典型電路設計要點：

• 電感選擇 ：建議使用0.3μH低DCR電感，紋波電流控制在30%左右
• 輸出電容 ：使用多個陶瓷電容并聯，總容值約300–400μF，以滿足瞬態響應需求
• 電流限制設置 ：通過TRIP電阻設定谷值電流限制，例如使用5.24kΩ電阻設定約22.8A限流點
• 軟啟動電容 ：使用220nF電容可實現約3.7ms軟啟動時間

五、布局建議

• VIN和VCC引腳必須就近放置高頻去耦電容（如1μF和2.2μF）
• 功率路徑（VIN、SW、PGND）應短而寬，減少寄生電感和電阻
• 反饋電阻應靠近器件放置，遠程檢測線應成對走線并遠離開關節點