德州儀器 TPS54302 DCDC電源芯片中文資料

一、概述

德州儀器（Texas Instruments，簡稱TI）的TPS54302是一款高效、同步降壓型DC/DC轉(zhuǎn)換器，專為低功耗、緊湊型設(shè)計而開發(fā)。它能提供高達3A的連續(xù)輸出電流，且效率高達95%以上。該芯片集成了MOSFET，簡化了外部電路設(shè)計，廣泛應(yīng)用于各類便攜式設(shè)備、電池供電系統(tǒng)、工業(yè)設(shè)備及通信設(shè)備等領(lǐng)域。

中文描述： 4.5V至28V輸入電壓、3A輸出電流、EMI友好型同步降壓轉(zhuǎn)換器

英文描述： 4.5-V to 28-V Input,3-A Output,EMI Friendly Synchronous Step-Down Converter

TPS54302DDCR中文參數(shù)

TPS54302DDCR概述

TPS54302DDCR元器件是一款輸入電壓范圍為4.5V至28V的3A同步降壓轉(zhuǎn)換器。該器件包含兩個集成式開關(guān)FET并且具備內(nèi)部回路補償和5ms內(nèi)部軟啟動功能，可減少元件數(shù)量。

通過集成MOSFET并采用SOT-23封裝，TPS54302器件可實現(xiàn)高功率密度，并且在印刷電路板(PCB)上的占用空間非常小。

高級Eco-mode實現(xiàn)可盡可能提高輕負載效率并降低功率損耗。

在TPS54302器件中，引入了展頻頻譜操作以降低EMI。

高側(cè)MOSFET上的逐周期電流限制功能可在過載條件下保護轉(zhuǎn)換器并通過防止電流失控的低側(cè)MOSFET續(xù)流電流限制功能實現(xiàn)功能增強。當過流持續(xù)時間超出預(yù)設(shè)時間時，將觸發(fā)斷續(xù)模式保護功能。

二、型號類型

TPS54302屬于TI的TPS54系列電源管理芯片，系列中包含多款具有不同電流能力和功能特點的芯片，如TPS54308、TPS54325等。TPS54302在這一系列中以其高效、低噪聲、小體積的優(yōu)勢脫穎而出，特別適用于需要高效率和緊湊設(shè)計的應(yīng)用場景。

三、工作原理

TPS54302的工作原理基于同步降壓轉(zhuǎn)換。其主要結(jié)構(gòu)包括內(nèi)部MOSFET開關(guān)、誤差放大器、振蕩器、斜坡補償、PWM控制器、過流保護和熱保護電路等。

1. 輸入電壓范圍和啟動：當輸入電壓在4.5V至28V之間時，TPS54302開始工作。啟動時，芯片會進行軟啟動控制，以避免浪涌電流。

2. PWM控制：TPS54302采用恒定頻率、電流模式PWM控制。內(nèi)部振蕩器設(shè)定開關(guān)頻率，通常為700kHz。誤差放大器將輸出電壓與內(nèi)部參考電壓進行比較，產(chǎn)生誤差信號。此誤差信號與電感電流反饋信號結(jié)合，通過PWM控制器調(diào)制占空比，從而控制MOSFET開關(guān)。

3. 同步整流：內(nèi)置的低側(cè)MOSFET同步整流器在每個開關(guān)周期內(nèi)與高側(cè)MOSFET互補工作，減少了二極管正向壓降損耗，提高了整體效率。

4. 保護機制：該芯片具備過流保護、短路保護和過熱保護等多種保護機制，確保在異常工作條件下芯片和系統(tǒng)的安全。

四、主要特點

1. 高效率：TPS54302的效率可高達95%，尤其在輕載和重載條件下均能保持較高的效率。

2. 寬輸入電壓范圍：支持4.5V至28V的輸入電壓，適用于各種電源環(huán)境。

3. 集成MOSFET：內(nèi)部集成了高性能MOSFET，簡化了外部電路設(shè)計，并提高了轉(zhuǎn)換效率。

4. 低待機功耗：在無負載或輕載條件下，待機功耗極低，適用于需要節(jié)能的應(yīng)用場景。

5. 可調(diào)輸出電壓：通過外部電阻分壓器，可以在0.8V至23V之間調(diào)節(jié)輸出電壓，滿足多種應(yīng)用需求。

6. 保護功能齊全：包括過流保護、短路保護、過熱保護、欠壓鎖定等，確保系統(tǒng)的可靠運行。

7. 小體積封裝：采用小型6引腳SOT-23封裝，適合空間受限的應(yīng)用。

五、典型應(yīng)用

1. 便攜式設(shè)備：如智能手機、平板電腦等，需要高效電源管理以延長電池壽命。

2. 工業(yè)設(shè)備：適用于工業(yè)自動化設(shè)備、儀器儀表等，要求高可靠性和穩(wěn)定性。

3. 通信設(shè)備：如路由器、交換機等，需要穩(wěn)定的電源供應(yīng)。

4. 電池供電系統(tǒng)：如UPS、移動電源等，TPS54302的高效率和低待機功耗特性尤為重要。

5. 家用電器：如智能家居設(shè)備、家用醫(yī)療設(shè)備等，需要小體積、高效率的電源轉(zhuǎn)換方案。

六、主要參數(shù)

1. 輸入電壓范圍：4.5V至28V

2. 輸出電壓范圍：0.8V至23V（通過外部電阻調(diào)節(jié)）

3. 輸出電流：最大3A

4. 效率：高達95%

5. 開關(guān)頻率：700kHz（典型值）

6. 靜態(tài)電流：約65μA（典型值）

7. 封裝：6引腳SOT-23

七、結(jié)論

TPS54302是一款高效、集成度高且靈活的DC/DC降壓轉(zhuǎn)換器，適用于各種需要高效電源管理的應(yīng)用。其寬輸入電壓范圍、可調(diào)輸出電壓、高效率、全面的保護功能以及小體積封裝，使其成為便攜式設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、通信設(shè)備和電池供電系統(tǒng)等領(lǐng)域的理想選擇。在設(shè)計電源管理系統(tǒng)時，TPS54302能夠提供可靠且高效的解決方案，顯著提升系統(tǒng)性能和穩(wěn)定性。