PTPS54KB20RZRR [TI]
4V 至 16V 输入、25A、遥感、同步降压转换器 | RZR | 16 | -40 to 125;
| 型号： | PTPS54KB20RZRR |
| 厂家： | 
TEXAS INSTRUMENTS |
| 描述： | 4V 至 16V 输入、25A、遥感、同步降压转换器 | RZR | 16 | -40 to 125 转换器 |
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TPS54KB20
ZHCSPN3 –MAY 2023
TPS54KB2x 4V 至16V 输入、25A、遥感、
D-CAP4 同步降压转换器
1 特性
3 说明
• 4V 至16V 输入电压范围
TPS54KB2x 器件是一款具有自适应导通时间 D-CAP4
控制模式的高效率、小尺寸同步降压转换器。该控制方
法无需外部补偿网络，即可在整个输出电压范围内提供
较小的最短导通时间和快速负载瞬态响应。该器件不需
要外部补偿，因此易于使用并且仅需要很少的外部元
件。该器件非常适合空间受限的数据中心应用。
• 3.13V 至5.3V 外部VCC 辅助电源支持
• 5.8mΩ和2.3mΩMOSFET (VVCC = 3.3V)
• 25A 持续输出电流
• 针对效率和热性能优化的16 引脚VQFN-HR 封装
• TJ = –40°C 至+125°C 时为±0.5% 基准(VREF)
• VREF 至5.5V 输出电压范围
• 差分遥感
• D-CAP4，可提供超快负载阶跃响应
• 支持所有陶瓷输出电容器
• 可选自动跳跃Eco-mode，用以实现高轻负载效率
• 通过RILIM 实现可编程电流限制
• 可选开关频率：
TPS54KB2x 器件具有差分遥感功能和高性能集成
MOSFET，在额定工作结温范围具有 ±0.5% 精度 电压
基准。该器件具有精确的负载调节和线路调节、Eco-
mode 或 FCCM 工作模式、可通过 MSEL 引脚编程的
设置以及可编程软启动功能。
TPS54KB2x 是一款无铅器件，符合RoHS 标准，无需
豁免。
800kHz、1.1MHz、1.4MHz
• 可编程软启动时间
• 预偏置启动功能
• 开漏电源正常状态输出
• 谷值过流限制保护
• 过压和欠压故障保护
器件信息
封装尺寸（标称
器件型号(1)
VREF (V)
故障响应
闭锁
值）
TPS54KB20
0.9
0.5
0.9
0.5
TPS54KB21(2)
TPS54KB22(2)
TPS54KB23(2)
闭锁
断续
断续
3.00mm × 3.50mm
2 应用
• 机架式服务器和刀片式服务器
• 硬件加速卡和插件卡
• 数据中心交换机
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅数据表末尾的可订购产品附
录。
(2) 产品预发布。
• 工业PC
• 基带单元(BBU)
100
98
96
94
92
90
88
86
V
IN
VIN
BOOT
SW
VOUT
PGND
VOSNS+
EN
EN
FB
VCC
VOSNS-
84
VOUT = 1.05 V, fSW = 1100 kHz, DCR = 0.15 m
SS
GOSNS
PG
VOUT = 3.3 V, fSW = 800 kHz, DCR = 1.35 m
82
VOUT = 5 V, fSW = 800 kHz, DCR = 2.1 m
ILIM
MSEL
PG
80
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 2425
Output Current (A)
Net-tie
AGND
典型应用效率（VIN = 12V，内部VCC，跳跃模式）
简化原理图
本文档旨在为方便起见，提供有关TI 产品中文版本的信息，以确认产品的概要。有关适用的官方英文版本的最新信息，请访问
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内容
1 特性................................................................................... 1
2 应用................................................................................... 1
3 说明................................................................................... 1
4 修订历史记录.....................................................................2
5 引脚配置和功能................................................................. 3
6 规格................................................................................... 4
6.1 绝对最大额定值...........................................................4
6.2 ESD 等级.................................................................... 4
6.3 建议运行条件.............................................................. 4
6.4 热性能信息..................................................................5
6.5 电气特性......................................................................5
6.6 典型特性......................................................................8
7 详细说明............................................................................ 9
7.1 概述.............................................................................9
7.2 功能方框图..................................................................9
7.3 特性说明....................................................................10
7.4 器件功能模式............................................................ 17
8 应用和实施.......................................................................20
8.1 应用信息....................................................................20
8.2 典型应用....................................................................20
8.3 电源相关建议............................................................ 24
8.4 布局...........................................................................25
9 器件和文档支持............................................................... 27
9.1 文档支持....................................................................27
9.2 接收文档更新通知..................................................... 27
9.3 支持资源....................................................................27
9.4 商标...........................................................................27
9.5 静电放电警告............................................................ 27
9.6 术语表....................................................................... 27
10 机械、封装和可订购信息...............................................28
10.1 卷带封装信息.......................................................... 28
4 修订历史记录
注：以前版本的页码可能与当前版本的页码不同
日期
修订版本
说明
May 2023
*
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5 引脚配置和功能
SW
6
SW
6
VCC
7
5
BOOT
BOOT
5
7
VCC
8
4
4
8
PGND
PGND
PGND
PGND
VIN
9
3
VIN
VIN
3
9
VIN
16
16
PGND
PGND
PG 10
2
1
AGND
EN
AGND
EN
2
1
10 PG
MSEL
MSEL 11
12
13
14
15
15
14
13
12
11
图5-1. RZR 封装16 引脚VQFN-HR 顶视图
图5-2. RZR 封装16 引脚VQFN-HR 底视图
表5-1. 引脚功能
类型(1)
编号
名称
说明
2
5
AGND
BOOT
G
I/O
I
内部控制电路的模拟接地回路和基准。
内部高边MOSFET 栅极驱动器（升压端子）的电源。从该引脚到SW 节点之间连接自举电容器。
1
EN
启用引脚。使能引脚可开启或关闭直流/直流开关转换器。在启动前将EN 引脚悬空会禁用转换器。
建议施加到EN 引脚的最大电压为5.5V。TI 不建议将EN 引脚直接连接到VIN 引脚。
14
FB
I
输出电压反馈输入。从输出电压到GOSNS（抽头至FB 引脚）的电阻分压器可设置输出电压。将
FB 分压器连接到负载附近的输出电压。
13
12
GOSNS
ILIM
I
I
差分遥感电路的负输入端。连接到负载附近的接地检测点。
电流限制设置引脚。将一个电阻连接到AGND 即可设置电流限制跳变点。TI 建议使用容差为±1% 的
电阻。有关OCL 设置的详细信息，请参阅节7.3.10。
11
10
MSEL
PG
I
多功能选择引脚。从MSEL 引脚到AGND 的电阻器用于选择强制连续导通模式(FCCM) 或跳跃模式
运行、工作频率和PWM 斜坡设置。要求使用容差为±1% 的电阻。详情请参见表7-1。
O
G
O
开漏电源正常状态信号。将外部上拉电阻器连接到电压源。当FB 电压超出指定限值时，PG 在指定
的延迟后变为低电平。
PGND
SS
4、8、16
15
功率级接地回路。此引脚在内部连接到低边MOSFET 的源极。在PGND 引脚下方放置尽可能多的过
孔，并尽可能靠近PGND 引脚。这样可以更大限度减小寄生阻抗并降低热阻。
将电容器连接到AGND 以设置SS 时间。为避免在软启动电容器充电期间发生过冲，该引脚需要一
个最小值为10nF 的电容器。
6
7
SW
O
P
电源转换器的输出开关端子。将该引脚连接到输出电感器。
VCC
内部3V LDO 输出。可将3.3V 或5V 的外部辅助电源连接到该引脚以减少内部LDO 上的功率损耗。
该引脚上的电压源为内部电路和栅极驱动器供电。从VCC 引脚到PGND 之间连接一个额定电压大于
6.3V 的1μF 陶瓷电容器进行旁路。将此电容器尽可能靠近VCC 和PGND 引脚放置。
VIN
P
3、9
功率级MOSFET 和内部LDO 的电源输入引脚。应将VIN 引脚和PGND 引脚之间的去耦输入电容器
尽可能靠近放置。需要靠近IC 在每个VIN 和PGND 之间连接一个电容器。
(1) I = 输入，O = 输出，P = 电源，G = 接地
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6 规格
6.1 绝对最大额定值
在工作结温范围内测得（除非另有说明）(1)
最小值
–0.3
–0.3
-3
最大值
单位
VIN
18
V
引脚电压
18
20
V
V
SW - PGND，直流
引脚电压
SW - PGND，瞬态< 10ns
引脚电压
18
V
VIN –SW，直流
–0.3
–3
引脚电压
25
V
VIN –SW，瞬态< 10ns
引脚电压
BOOT - PGND
BOOT –SW
EN、ILIM
-0.3
23.5
5.5
7
V
引脚电压
引脚电压
引脚电压
引脚电压
引脚电压
引脚电压
V
–0.3
–0.3
–0.3
–0.3
–0.3
V
6
V
FB、PG、SS、MSEL
GOSNS、PGND
VCC
0.3
6
V
V
PG
15
mA
°C
°C
灌电流
TJ
-40
-55
150
150
工作结温
Tstg
贮存温度
(1) 超出绝对最大额定值运行可能会对器件造成损坏。绝对最大额定值并不表示器件在这些条件下或在建议运行条件以外的任何其他条件下
能够正常运行。如果超出建议运行条件但在绝对最大额定值范围内使用，器件可能不会完全正常运行，这可能影响器件的可靠性、功能
和性能并缩短器件寿命。
6.2 ESD 等级
值
单位
人体放电模型(HBM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC
±2000
JS-001(1)
V(ESD)
V
静电放电
充电器件模型(CDM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC JS-002
±500
标准(2)
(1) JEDEC 文件JEP155 指出：500V HBM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
(2) JEDEC 文件JEP157 指出：250V CDM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
6.3 建议运行条件
在工作结温范围内测得（除非另有说明）
最小值
标称值
最大值
单位
VIN
4
16
16
V
输入电压范围
引脚电压
V
V
SW –PGND，直流
SW –PGND，瞬态< 10ns
BOOT –SW
SS、MSEL、ILIM
FB
–0.1
–3
20
引脚电压
-0.1
4.5
5
V
引脚电压
V
–0.1
–0.1
-0.1
引脚电压
5.5
0.1
5.5
5.3
10
V
引脚电压
V
PGND、GOSNS
EN、PG
引脚电压
V
–0.1
引脚电压
VCC
-0.1
V
引脚电压
IPG
mA
nF
A
电源正常电流能力
电容范围
CSS
ILPEAK
TJ
SS
10
1000
45
最大峰值电感器电流
工作结温
-40
125
°C
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6.4 热性能信息
TPS54KB2x
RZR（QFN，JEDEC） RZR（QFN，EVM）
热指标(1)
单位
16 引脚
36.8
15.3
7.6
16 引脚
16.5 (2)
RθJA
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻
结至外壳（顶部）热阻
不适用(3)
不适用(3)
RθJC(top)
RθJB
结至电路板热阻
0.3
ψJT
结至顶部特征参数
结至电路板特征参数
结至外壳（底部）热阻
7.5
ψJB
RθJC(bot)
5.1
(1) 有关新旧热指标的更多信息，请参阅半导体和IC 封装热指标应用报告。
(2) 在4 层、2oz 覆铜、3 英寸× 3 英寸EVM 上测得，器件功耗为1.9W。
(3) 热测试或仿真设置不适用于TI EVM 布局。
6.5 电气特性
TJ = –40°C 至+125°C，VVCC = 3V（内部），VVIN = 4V 至16V。典型值都是在TJ = 25°C 且VVIN = 12V 条件下的值（除非
另有说明）。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
电源
非开关，VEN = 2V，VFB = VFB_REG
50mV，VCC 引脚上无外部辅助电源
+
IQ(VIN)
970
860
µA
µA
VIN 静态电流
VCC 静态电流
TJ = 25°C，VIN = 12V，VEN = 2V，VFB
=
IQ(VCC)
V
FB_REG + 10mV（非开关），VCC 引脚上
具有3.3V 外部辅助电源
VIN = 12V，VEN = 0V，VCC 引脚上无外部
辅助电源
ISD(VIN)
9.5
90
20
µA
µA
VIN 关断电源电流
VCC 关断电流
VEN = 0V，VIN = 0V，VCC 引脚上具有3.3V
外部辅助电源
ISD(VCC)
TJ = 25°C，VIN = 12V，VEN = 2V，常规开
关，RMSEL = 10.5kΩ，fSW = 800kHz，VCC
引脚上具有3.3V 外部辅助电源
12
14
19
mA
mA
mA
TJ = 25°C，VIN = 12V，VEN = 2V，常规开
关，RMSEL = 13.3kΩ，fSW = 1100kHz，VCC
引脚上具有3.3V 外部辅助电源
IVCC
VCC 外部辅助电源电流
TJ = 25°C，VIN = 12V，VEN = 2V，常规开
关，RMSEL = 30.1kΩ，fSW = 1400kHz，
VCC 引脚上具有3.3V 外部辅助电源
UVLO
VINUVLO(R)
VINUVLO(H)
ENABLE
VEN(R)
3.92
0.15
3.99
V
V
VIN UVLO 上升阈值
VIN UVLO 迟滞
VIN 上升
1.15
0.95
1.2
1
1.25
1.05
V
V
EN 电压上升阈值
EN 电压下降阈值
EN 电压迟滞
EN 上升，启用开关
EN 下降，禁用开关
VEN(F)
VEN(H)
0.2
1
V
0.74
1.27
EN 内部下拉电阻
EN 待机上升阈值
EN 引脚至AGND
MΩ
V
VENSTB(R)
内部LDO (VCC)
VVCC
0.7
EN 上升，启用内部LDO，无开关
2.85
50
3.0
180
2.8
3.1
V
mA
V
内部LDO 输出电压
内部LDO 短路电流限制
VCC UVLO 上升阈值
VCC UVLO 下降阈值
VCC UVLO 迟滞
IVCC
VVIN = 12V
VCCUVLO(R)
VCCUVLO(F)
VCCUVLO(H)
2.85
2.65
0.15
V
V
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6.5 电气特性(continued)
TJ = –40°C 至+125°C，VVCC = 3V（内部），VVIN = 4V 至16V。典型值都是在TJ = 25°C 且VVIN = 12V 条件下的值（除非
另有说明）。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
50
85
mV
用于关闭VCC LDO 的FB 阈值
EN 高电平至低电平
基准电压(FB)
895.5
894.6
900
900
500
500
904.5
905.4
mV
mV
mV
mV
nA
TPS54KB20 和TPS54KB22
VFB_REG
反馈调节电压
TPS54KB20 和TPS54KB22，TJ = –40°C
至+150°C
TPS54KB21 和TPS54KB23
VFB_REG
反馈调节电压
TPS54KB21 和TPS54KB23，TJ = –40°C
至+150°C
IFB(LKG)
VFB = VFB_REG
160
FB 输入漏电流
差分遥感放大器
IGOSNS
VGOSNS - VAGND = 100mV
80
µA
V
流出GOSNS 引脚的漏电流
用于调节的GOSNS 共模电压
VICM
-0.1
0.1
V
GOSNS 与VAGND 间的关系
开关频率
VVIN = 12V，VOUT = 3.3V，RMSEL
10.5kΩ，无负载
=
=
=
680
935
800
1100
1400
920
1265
1610
kHz
kHz
kHz
VVIN = 12V，VOUT = 3.3V，RMSEL
24.9kΩ，无负载
fSW(FCCM)
开关频率，FCCM 运行
VVIN = 12V，VOUT = 3.3V，RMSEL
48.7kΩ，无负载
1190
STARTUP
ISS
VSS=0V
31
36
0.99
1.22
41
µA
V
软启动充电电流
VSS(DONE)
VSS(DONE)
TPS54KB21 和TPS54KB23
TPS54KB20 和TPS54KB22
软启动完成的软启动电压阈值
软启动完成的软启动电压阈值
V
CSS = 22nF，内部VCC，CVCC = 1µF，
500
µs
EN 高电平到开关延迟开始
RMSEL = 86.6kΩ，从EN 高电平到VSS
50mV 测得
=
功率级
RDSON(HS)
VBOOT-SW = 3.3V
VVCC = 3.3V
5.8
2.3
25
高边MOSFET 导通电阻
低边MOSFET 导通电阻
最小ON 脉冲宽度
mΩ
mΩ
ns
RDSON(LS)
tON(min)
tOFF(min)
150
ns
最小OFF 脉冲宽度
升压电路
IBOOT(LKG)
30
µA
流入BOOT 引脚的漏电流
OC 限制高钳位
VBOOT-SW = 3V，已启用，不进行开关。
过流保护
LS FET 上的谷值电流，0Ω≤RILIM
4.32kΩ
≤
27.5
30.0
A
25
20.2
14.8
9.8
27.5
22.4
16.4
11.2
6
30.0
24.6
18.0
12.6
6.9
A
A
LS FET 上的谷值电流，RILIM = 4.32kΩ
LS FET 上的谷值电流，RILIM = 5.36kΩ
LS FET 上的谷值电流，RILIM = 7.32kΩ
LS FET 上的谷值电流，RILIM = 10.7kΩ
LS FET 上的谷值电流，RILIM = 20kΩ
LS FET 上的灌电流限制
ILS(OC)
A
低边谷值电流限值
A
5.1
A
ILS(NOC)
RILIM
IZC
-10
A
–8
20
低边负电流限值
0
ILIM 引脚电阻范围
kΩ
mA
VIN = 12V
VIN = 12V
-750
进入DCM 的过零检测电流阈值，开环
进入DCM 后的过零检测电流阈值迟滞，开
环
IZC(HYS)
1000
mA
输出OVP 和UVP
VOVP
113%
116%
119%
过压保护(OVP) 阈值电压
VFB 上升
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6.5 电气特性(continued)
TJ = –40°C 至+125°C，VVCC = 3V（内部），VVIN = 4V 至16V。典型值都是在TJ = 25°C 且VVIN = 12V 条件下的值（除非
另有说明）。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
tOVPDLY
VUVP
400
ns
OVP 延迟
具有100mV 过驱
VFB 下降
77%
80%
70
83%
欠压保护(UVP) 阈值电压
UVP 滤波器延迟
tUVPDLY
µs
7 x tSS
ms
TPS54KB21 和TPS54KB23
断续等待时间
电源正常
VPGTH(RISE_OV)
113%
89%
77%
116%
92.5%
80%
1.1
119%
95%
83%
1.5
FB 上升，PG 从高到低
FB 上升，PG 从低到高
FB 下降，PG 从高到低
电源正常阈值
VPGTH(RISE_UV)
VPGTH(FALL_UV)
电源正常阈值
电源正常阈值
ms
µs
启动期间PG 延迟从低到高
PG 延迟，从高到低
开漏输出高电平时的PG 引脚漏电流
PG 引脚输出低电平电压
4
6.2
IPG(LKG)
VPG = 4.5 V
IPG = 7mA
5
µA
mV
500
VVIN = 0V，VVCC = 0V，VEN = 0V，PG 通过
100kΩ电阻上拉至3.3V
当VIN 和VCC 为低电平时，PG 引脚输出低
电平
850
mV
mV
VVIN = 0V，VVCC = 0V，VEN = 0V，PG 通过
10kΩ电阻上拉至3.3V
当VIN 和VCC 为低电平时，PG 引脚输出低
电平
1000
热关断
TJ(SD)
150
165
15
°C
°C
热关断阈值
热关断迟滞
温度上升
TJ(HYS)
输出放电
50
SW 引脚上的输出放电电阻
VIN = 12V，VSW = 1V，禁用电源转换
Ω
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6.6 典型特性
VIN = 12V
IOUT = 25A
VVCC = 3V 内部
VIN = 12V
IOUT = 20A
VVCC = 3V 内部
LOUT = 470nH
fSW = 800 kHz
LOUT = 800nH
fSW = 800 kHz
图6-2. 热图像–3.3V 输出，TPS54KB20EVM，6 层
图6-1. 热图像–5V 输出，TPS54KB20EVM，6 层
VIN = 12V
IOUT = 20A
VIN = 12V
IOUT = 20A
VVCC = 3V 内部
VVCC = 3V 内部
LOUT = 800nH
fSW = 800 kHz
LOUT = 470nH
fSW = 800 kHz
图6-3. 热图像–5V 输出，3 英寸× 3 英寸，4 层
图6-4. 热图像–3.3V 输出，3 英寸× 3 英寸，4 层
VIN = 12V
IOUT = 25A
VVCC = 3V 内部
LOUT = 150nH
fSW = 1100 kHz
图6-5. 热图像–1V 输出，TPS54KB20EVM，6 层
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7 详细说明
7.1 概述
TPS54KB2x 器件是一款高效的单通道小型同步降压转换器。该器件适用于服务器、存储和类似计算应用中输出电
流为 25A 或更低的低输出电压负载点应用。TPS54KB2x 具有专有的 D-CAP4 控制模式和自适应导通时间架构。
这种组合以理想的方式构建具有低占空比和超快速负载阶跃响应的现代直流/直流转换器。反馈分压器设置的输出
电压范围为内部基准电压至 5.5V。转换输入电压范围为 2.7V 至 16V，VCC 输入电压范围为 3.13V 至 5.3V。D-
CAP4 调制器使用仿真电流信息来控制调制。D-CAP4 调制器可减少不同输出电压下的环路增益变化，从而在更高
输出电压应用中提供更好的瞬态响应。该控制方案的一个优势是其不需要外部的相位补偿网络，这使得该器件易
于使用，并且所需的外部组件数量较少。该控制方案的另一个优势是其支持采用所有低ESR 输出电容器（如陶瓷
电容器和低 ESR 聚合物电容器）实现稳定运行。最后，自适应导通时间控制功能可在宽输入和输出电压范围内跟
踪预设开关频率，同时可在负载阶跃瞬态期间根据需要增大开关频率。
7.2 功能方框图
PG
UV
Threshold
VCC
+
PG Driver
–
VIN
SS
LDO
VCC
Enable
+
–
EN_SS
VCC
Reference
generator
OV
Threshold
BOOT
REG
PG/
OVP/
UVP
PG
+
+
VCCOK
VINOK
VCC UVLO
VIN
BOOT
VIN
+
EA
+
-
–
PWM
Trigger
PWM
-
+
RSA
–
FB
VIN UVLO
+
HS FET
Gate
GOSNS
Drive
Ramp
EN
MSEL
EN
Control Logic
SW
XCON
+
Enable
VCC
EN Threshold
LS FET
Gate
Drive
TJ
+
ThermalOK
Mode
OT Threshold
PGND
Skip-mode/
FCCM
Zero Cross
Detection/
ZCD/
NOC
Negative OC
One-
shot
Adaptive on-time
Output
Discharge
Valley Current
Limit
OCP
ILIM
AGND
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7.3 特性说明
7.3.1 内部VCC LDO 以及在VCC 引脚上使用外部辅助电源
TPS54KB2x 具有一个内部 3.0V LDO，LDO 从 VIN 获取输入，并输出到 VCC。当 EN 电压上升至高于使能阈值
(VEN(R)) 时，内部 LDO 将被启用并开始调节 VCC 引脚上的输出电压。VCC 电压为内部模拟电路提供辅助电源电
压，还为栅极驱动器提供电源电压。
应使用额定电压至少为6.3V 的1μF 陶瓷电容器将 VCC 引脚旁路掉。高于内部 LDO 输出电压的外部辅助电源可
以覆盖内部 LDO。这样可以提高转换器的效率，因为 VCC 电流现在由外部辅助电源而不是内部线性稳压器提
供。可以使用5.0V 的外部辅助电源，通过降低集成式功率MOSFET 的RDSON 来提供额外的效率增强。
VCC UVLO 电路会监测 VCC 引脚电压，并在 VCC 低于 VCC UVLO 下降阈值时禁用整个转换器。为了使该器件
平稳运行，需要VCC 电压保持稳定和纯净。
以下是在VCC 引脚上使用外部辅助电源时的注意事项：
• 如果能够足够早在VCC 引脚上施加外部辅助电源（例如在EN 信号进入之前），内部LDO 导通器件将始终关
闭，并且内部模拟电路将在其电源使能端具有稳定的电源轨。
•
（不建议）如果在VCC 引脚上延迟施加外部辅助电源（例如在EN 信号进入之后），只要在VCC 引脚上没有
拉出过大电流，便可以应用任何上电和断电时序。在这个序列中，请注意VCC 引脚上的外部放电路径，此放
电路径可能会将电流拉高到内部VCC LDO 的电流限值以上。如果负载超过内部VCC LDO 的电流限制，可能
会将VCC 电压拉低并通过其UVLO 关闭VCC LDO，从而关闭转换器输出。
• 一种良好的上电序列是，在满足VCC UVLO 上升阈值后，满足VIN UVLO 上升阈值或EN 上升阈值中的至少
一个条件。例如，一种实际的上电序列为：首先施加VIN，然后施加外部辅助电源，然后EN 信号变为高电
平。
7.3.2 启用
当 EN 引脚电压上升至高于使能阈值电压 (VEN(R)) 且 VIN 上升至高于 VIN UVLO 上升阈值时，该器件进入其内部
上电序列。电气特性表的“启动”部分指定了EN 至开始的开关延迟。
EN 引脚有一个内部滤波器可避免因小干扰而意外导通或关断。这个 RC 滤波器的时间常数为 2µs。例如，在 EN
引脚上施加一个 3.3V 电压源（这个电压源会从 0V 跳至 3.3V 并具有理想上升沿）时，内部 EN 信号将在 2µs 后
达到2.1V，即达到施加的3.3V 电压电平的63.2%。
在 EN 引脚和 AGND 引脚之间采用了一个内部下拉电阻。借助该下拉电阻，在启动前使 EN 引脚悬空会使器件保
持禁用状态。EN 引脚上的电阻分压器可用于增加该器件开始其启动序列所需的输入电压。使用外部电阻分压器
时，必须考虑内部下拉电阻。为降低对 EN 上升和下降阈值的影响，该内部下拉电阻设置为1MΩ。在标称运行期
间，当功率级进行开关操作时，这个大的内部下拉电阻可能没有足够的抗噪能力将 EN 引脚保持在低电平，从而
使器件进入禁用状态。
EN 引脚的建议运行条件为最大5.5V。如果VIN 可能超过5.5V，请勿将EN 引脚直接连接到VIN 引脚。
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7.3.3 可调软启动
该器件实现了外部可调软启动，该软启动由 SS 和 AGND 引脚之间连接的外部软启动电容器 (CSS) 设置。SS 引
脚具有一个 36µA 内部上拉电流源 (ISS)，用于为 CSS 充电。FB 电压跟随 SS 引脚电压并具有较小的偏移量。当
SS 引脚电压接近内部基准电压时，FB 会平稳过渡并稳压到内部基准电压。当 SS 引脚电压达到电气特性 表中给
出的VSS(DONE) 时，器件软启动周期完成。
CSS 容值可通过方程式 1 确定。软启动电容必须在 10nF 至 1µF 的范围内。TI 不建议将 SS 引脚保持断开状态。
选择软启动时间通常是为了满足系统中的时序要求，或是为了在启动期间尽可能地减少浪涌电流来为输出电容器
充电。
t
× I
SS SS
C
=
(1)
SS
V
FB_REG
如果正常运行期间，VIN 低于其 UVLO，VCC 低于其 UVLO，EN 引脚被拉至 VEN (F) 阈值以下，输出因欠压保护
而关闭或发生热关断事件，该器件会停止开关并启用内部放电路径来对 SS 引脚电容进行放电。只要有足够的
VCC（通常为 1.5V）来启用内部放电路径，内部放电路径就会保持运行。当器件在上电期间进入软启动周期时，
内部放电路径将被禁用。
CSS 还设置 TPS54KB22 和 TPS54KB23 器件在尝试重新启动之前的断续等待时间。在故障触发断续响应后，软
启动电容器会通过内部放电路径放电，然后使用内部上拉电流源重新充电至 VSS(DONE) 七次。此响应会将断续等
待时间设置为7×tSS。
7.3.4 电源正常
该器件具有电源正常（PG 或PGOOD）输出，该输出会变为高电平来指示转换器输出何时处于稳压状态。电源正
常信号输出是一个开漏输出，必须通过上拉电阻（通常为 30.1kΩ）上拉至 VCC 引脚或外部电压源(< 5.5V) 来变
为高电平。建议的电源正常信号上拉电阻值为1kΩ至100kΩ。
在软启动斜坡完成后，电源正常信号便会在 1ms 的内部延迟后变为高电平。当 SS 引脚电压达到 VSS(DONE) 时，
内部软启动完成信号会变为高电平，以指示软启动斜坡已完成。如果FB 电压降至 VREF 电压的 80% 或超过 VREF
电压的 116%，则电源正常信号会在 3µs 的内部延迟后锁存到低电平。仅当重新切换 EN 或 VIN 复位后，电源正
常信号才会再次拉至高电平。
如果OV 事件导致FB 电压在软启动期间超过 OV 阈值，但FB 电压在软启动完成之前降至 OV 阈值以下，则电源
正常信号在 FB 超过 OV 阈值或降至 UV 阈值以下之前不会锁存为低电平。OV 或UV 事件必须在软启动斜坡完成
后发生，电源正常信号才能锁定为低电平。但是，如果FB 在软启动期间超出OV 阈值，则会触发OV 故障，而器
件对OV 的响应（如节7.3.12 所述）通常会将输出电压拉至UV 阈值以下。
如果输入电源无法为器件加电（例如 VIN 和 VCC 都保持为零伏），并且该引脚通过外部电阻器上拉，则电源正
常引脚会将自身钳位在低电平，使其达到电气特性中的“电源正常”部分中指定的低电平。
7.3.5 输出电压设置
输出电压由分压电阻 RFB_T 和 RFB_B 进行编程。在 FB 引脚和负载的正节点之间连接 RFB_T，并在 FB 引脚和
GOSNS 引脚之间连接 RFB_B。FB 引脚被调节至内部基准 (VREF)。建议的 RFB_B 值为 10kΩ，范围为 1kΩ 至
20kΩ。在确定RFB_T 的值时应使用方程式2。
V
− V
FB_REG
O
R
=
× R
(2)
FB_T
FB_B
V
FB_REG
为了提高整体VOUT 精度，强烈建议为FB 分压器使用±1% 精度或更佳的电阻。无论是遥感还是单端检测，FB 分
压器RFB_T 和RFB_B 都应尽可能靠近该器件放置。
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7.3.6 遥感
该器件在 FB 和GOSNS 引脚上集成了一个遥感放大器。遥感功能可补偿 PCB 布线上的压降，从而在稳态运行状
态和负载瞬态事件中帮助保持VOUT 精度。遥感信号的 VOUT 连接必须连接到反馈电阻分压器，并让下部反馈电阻
R
FB_LS 端接在GOSNS 引脚上。
FB 分压电阻器必须靠近器件放置，以尽量缩短连接到 FB 引脚的布线长度。从 FB 分压电阻器和 GOSNS 引脚到
远程位置的连接必须是一对 PCB 布线，并在 0.1μF 或更高的旁路电容器上进行开尔文检测。为了保持稳定的输
出电压并更大限度减小纹波，这个遥感线路差分对必须远离任何噪声源（例如电感器和 SW 节点）或高频时钟线
路。TI 建议用上下两个接地平面屏蔽这对遥感线路。
单端 VOUT 检测通常用于本地检测。在该配置中，请将较大的 FB 电阻 RFB_HS 连接到 0.1μF 或更高的高频本地
旁路电容器，并将GOSNS 短接至AGND。
建议的GOSNS 工作范围（请参阅AGND 引脚）为-100mV 至+100mV。
7.3.7 D-CAP4 控制
该器件使用 D-CAP4 控制来实现快速负载瞬态响应，同时保持易用性。D-CAP4 控制架构包括一个内部纹波生成
网络，支持使用极低 ESR 输出电容器，例如多层陶瓷电容器(MLCC) 和低 ESR 聚合物电容器。使用 D-CAP4 控
制架构时无需外部电流检测网络或电压补偿器。内部纹波生成网络的作用是仿真电感器电流信息的纹波分量，然
后将其与电压反馈信号相结合以调节环路运行状态。
D-CAP4 控制架构降低了VOUT 上的环路增益变化，从而通过一个斜坡设置在整个输出电压范围内实现快速负载瞬
态响应。与其他基于 R-C 的内部斜坡生成架构类似，内部斜坡电路的 R-C 时间常数设置斜坡的零点频率。环路增
益变化减小还降低了对前馈电容器的需求，从而优化瞬态响应。斜坡幅度随 VIN 而变化，以更大限度地减小输入
电压范围内的环路增益变化（通常称为输入电压前馈）。表 7-1 显示了如何通过 MSEL 引脚上的电阻选择斜坡幅
度和斜坡零点。最后，该器件利用内部电路来校正由注入的斜坡引起的直流偏移量，并显著降低由输出纹波电压
引起的直流偏移量，尤其是在轻负载电流条件下。
对于任何不支持外部补偿的控制拓扑，输出滤波器的最小值范围和/或最大值范围适用。用于典型降压转换器的输
出滤波器是低通L-C 电路。此L-C 滤波器具有双极点，见公式3。
1
f
=
P
2´ p´ L
´ C
OUT
OUT
(3)
在低频率下，整体环路增益是由输出设定点电阻分压器网络和器件的内部增益设定的。低频 L-C 双极点具有 180
度同相压降。在输出滤波器频率下，增益以每十倍频程 –40dB 的速率滚降，且相位快速下降。内部纹波生成网
络引入了高频零点，可将增益滚降从每十倍频 –40dB 降低到 –20dB，并在零点频率以上每十倍频程将相位增加
90 度。
确定应用要求后，设计中采用的输出电感值通常会使电感器峰峰值纹波电流大约介于应用中最大输出电流的 15%
与40% 之间。
为输出滤波器选择的电感器和电容器必须确保公式 3 的双极点不高于稳定状态工作频率的 1/30。选择非常小的输
出电容会产生高频的 L-C 双极点，从而导致整个环路增益保持高电平，直至达到 L-C 双倍频率。由于内部纹波生
成网络的零点频率也相对较高，因此输出电容非常小的环路可能具有过高的交叉频率，而这可能导致不稳定。如
前文所述，内部零点由MSEL 引脚上的电阻选择。
通常，在需要合理（或更小）输出电容的情况下，可以使用输出纹波要求和负载瞬态要求来确定稳定运行所需的
输出电容。
为满足最大输出电容建议，在选择电感值和电容值时，需确保 L-C 双极点频率不小于工作频率的 1/100。以此为
起点，使用以下标准验证电路板上的小信号响应：环路交叉频率下的相位裕度大于 50 度。只要相位裕度大于 50
度，实际最大输出电容便可增大。但是，应进行小信号测量（波特图）以确认设计。
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如果使用 MLCC，请考虑降额特性来确定设计的最终输出电容。例如，当使用规格为 10µF、X5R 和 6.3V 的
MLCC 时，直流偏置和交流偏置的降额分别为80% 和50%。实际降额是这两个系数（在本例中为 40% 和4µF）
的乘积。如需了解要在应用中使用的电容器的具体特性，请咨询电容器制造商。
对于 L-C 双极点接近工作频率 1/100 的较大输出滤波器，可能需要额外的相位提升。与 RFB_HS 并联的前馈电容
器可以提升相位。请参阅采用前馈电容器优化内部补偿直流/直流转换器的瞬态响应应用报告以了解详细信息。
除了提升相位外，前馈电容器通过交流耦合将更多的VOUT 节点信息馈入 FB 节点。负载瞬态事件期间的这种前馈
使控制环路能够更快地响应 VOUT 偏差。但是，稳态运行期间的这种前馈也会将更多的 VOUT 纹波和噪声馈入
FB。FB 上的高纹波和噪声通常会导致更多抖动，甚至双脉冲行为。在确定最终的前馈电容值时，必须考虑对相位
裕度、负载瞬态性能和纹波以及FB 噪声的影响。TI 建议使用频率分析设备来测量交叉频率和相位裕度。
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7.3.8 多功能选择(MSEL) 引脚
该器件提供强制连续导通模式 (FCCM) 工作模式以支持窄输出纹波应用，并提供自动跳跃 Eco-mode 以提高轻负
载效率。该器件允许用户通过在 MSEL 引脚和AGND 引脚之间连接一个电阻来选择开关频率和工作模式。此外，
用户可以使用 MSEL 引脚选择内部斜坡幅度和斜坡零点，以优化控制环路，从而实现超快的瞬态响应。表 7-1 列
出了用于选择开关频率、工作模式和斜坡的电阻值。为在器件工作范围内进行精确检测，需要一个具有
±100ppm/°C 典型温度系数的±1% 容差电阻器。
在内部上电延迟期间会设置并锁存MSEL 状态。在上电延迟后更改MSEL 引脚电阻不会改变该器件的状态。
为了确保内部电路正确检测到该电阻值，请勿在MSEL 引脚上放置任何电容器。
表7-1. MSEL 引脚选择
MSEL 引脚到
AGND 的电阻
(kΩ)
轻负载条件下的工作
模式
开关频率
零点频率
(kHz)
(fSW) (kHz)(1)
斜坡
0
4.99
7.50
10.5
13.3
16.9
21.0
24.9
30.1
35.7
42.2
48.7
56.2
64.9
75.0
86.6
102
FCCM
FCCM
800
800
RAMP4 (2.1×)
RAMP3 (1.6×)
RAMP2 (1.3×)
RAMP1 (1×)
53
53
32
32
53
53
32
32
53
53
32
32
53
53
32
32
53
53
32
32
53
53
32
32
FCCM
800
FCCM
800
FCCM
1100
1100
1100
1100
1400
1400
1400
1400
800
RAMP4 (2.1×)
RAMP3 (1.6×)
RAMP2 (1.3×)
RAMP1 (1×)
FCCM
FCCM
FCCM
FCCM
RAMP4 (2.1×)
RAMP3 (1.6×)
RAMP2 (1.3×)
RAMP1 (1×)
FCCM
FCCM
FCCM
RAMP4 (2.1×)
RAMP3 (1.6×)
RAMP2 (1.3×)
RAMP1 (1×)
跳跃模式
跳跃模式
跳跃模式
跳跃模式
跳跃模式
跳跃模式
跳跃模式
跳跃模式
跳跃模式
跳跃模式
跳跃模式
跳跃模式
800
800
800
1100
1100
1100
1100
1400
1400
1400
1400
RAMP4 (2.1×)
RAMP3 (1.6×)
RAMP2 (1.3×)
RAMP1 (1×)
118
137
158
182
RAMP4 (2.1×)
RAMP3 (1.6×)
RAMP2 (1.3×)
RAMP1 (1×)
210
243
≥280 (FLOAT)
(1) 开关频率基于3.3V 输出电压。频率随输出电压而变化。
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7.3.9 低边MOSFET 过零
该器件使用过零 (ZC) 电路在跳跃模式期间执行零电感器电流检测。在低边 MOSFET 关闭之前，将 ZC 阈值设置
为较小的负值，从而进入断续导通模式(DCM) 运行。进入DCM 后，ZC 阈值迟滞会在进入DCM 后将阈值增大到
一个较小的正值。因此，该器件可提供更高的轻负载效率。
当负载电流增加到足以使器件退出 DCM 时，ZC 电路必须检测到 16 个连续周期内负电感器电流低于 ZC 阈值，
然后再返回DCM。只需一个没有ZC 检测的周期，即可退出DCM。
当输出被启用时，在器件处于软启动状态的前 32 个开关周期内，ZC 电路也会被启用。如果 MSEL 电阻值用于
FCCM，则 ZC 将被禁用并且器件会在软启动完成后转换至 FCCM。有关软启动完成的说明，请参阅可调软启
动。如果在软启动完成前没有至少32 个开关周期，例如在启动期间使用高输出预偏置，则在软启动完成后的第一
个高边MOSFET 导通时间之前不会禁用ZC。
7.3.10 电流检测和正过流保护
对于降压转换器，在高边MOSFET 的导通阶段，开关电流以线性速度增加，速度由输入电压、输出电压、导通时
间和输出电感值决定。在低边MOSFET 的导通阶段，该电流以线性方式下降。开关电流的平均值等于负载电流。
该器件中的输出过流限制 (OCL) 由逐周期谷值电流检测控制电路实施。在低边 MOSFET 导通状态期间会通过测
量低边 MOSFET 漏源电流来监控电感器电流。如果测得的低边 MOSFET 漏源电流高于电流限制阈值，则低边
MOSFET 将保持导通状态，直到电流电平低于电流限制阈值。这种类型的行为会降低该器件提供的平均输出电
流。
在过流情况下，流向负载的电流超过流向输出电容器的电流。因此，输出电压趋于降低。最终，当输出电压降至
低于欠压保护阈值 (80% 时，UVP 比较器会检测到该电压并在 70µs 的等待时间后关断该器件。根据器件型号，
该器件将会自动断续或闭锁，如过压和欠压保护中所述。
如果在启动期间发生 OCL 情况，该器件仍具有基于低边谷值电流的逐周期电流限制。软启动完成后，由 OCL 事
件引起的UV 事件会在70µs 等待时候后关断该器件。根据器件型号，该器件会自动断续或闭锁，如过压和欠压保
护中所述。
从 ILIM 引脚连接到 AGND 的电阻 RILIM 可设置电流限制阈值。TI 建议使用容差为 ±1% 的电阻，因为容差较差的
电阻提供的 OCL 阈值精度较低。方程式 4 根据该器件上给定的过流限制阈值计算 RILIM。方程式 5 根据给定的
RILIM 值计算过流限制阈值。
为了保护该器件以免意外连接到 ILIM 引脚上，该器件实现了一个内部固定 OCL 钳位。当 ILIM 引脚的电阻对于
AGND 而言过小或意外短接至接地端时，该内部OCL 钳位会限制低边MOSFET 上的最大谷值电流。
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K
OCL
R
=
(4)
ILIM
V
− V × V
1
2
IN
O
O
1
L × f
I
−
×
×
OCLIM
V
IN
SW
其中
• IOCLIM 是负载电流的过流限制阈值（单位为A）
• RILIM 是ILIM 电阻值（单位为Ω）
• KOCL 是用于该计算的120×103 常数
• VIN 是输入电压值（单位为V）
• VO 是输出电压值（单位为V）
• L 是输出电感值（单位为µH）
• fSW 是开关频率（单位为MHz）
K
R
V
− V × V
OCL
1
2
IN
O
O
1
L × f
I
=
+
×
×
(5)
OCLIM
V
ILIM
IN
SW
7.3.11 低边MOSFET 负电流限制
该器件具有固定的逐周期负过流限制 (ILS(NOC))。与正过流限制类似，在低边 MOSFET 的导通时间期间会监测电
感器电流。为防止过大的负电流流过低边 MOSFET，当器件检测到 –10A（典型阈值）电流流过低边 MOSFET
时，器件会关断低边 MOSFET，然后在一次性计时器设置的导通时间内导通高边 MOSFET（由 VIN/VOUT/fSW 确
定）。高边MOSFET 导通时间结束后，低边MOSFET 再次导通。
在标称运行期间，除非选择的电感值太小或电感器变饱和，否则该器件不应触发 –10A 负电流限制阈值。该负电
流限制用于在输出OVP 事件期间使输出电容器放电。有关详细信息，请参阅过压和欠压。
7.3.12 过压和欠压保护
该器件可监测经过电阻分压的反馈电压以检测过压和欠压事件。当输出被启用时，OVP 功能会启用。UVP 功能在
软启动周期完成后启用。
软启动完成后，当 FB 电压低于 VREF 电压的 80% 时，UVP 比较器会跳闸，内部 UVP 延迟计数器开始计数。在
70µs UVP 延迟时间后，根据器件型号，器件将会自动断续或闭锁。TPS54KB22 和 TPS54KB23 会进入断续模
式，并在7 倍于软启动周期的睡眠时间后重新启动。TPS54KB20 和TPS54KB21 会锁存高边和低边 MOSFET 驱
动器。清除锁存故障的方法是复位VIN 或重新切换EN 引脚。
当输出被启用时，FB 电压必须上升到高于 92.5% PG 低电平到高电平阈值，以清除 UVP 比较器。如果 FB 电压
在软启动周期结束前未超过92.5% 阈值，器件将对欠压事件做出响应。
在UVP 延迟时间内，如果 FB 电压高于 92.5% PG 低电平至高电平阈值，则欠压事件将被清除，并且计时器将复
位为零。当输出电压再次低于80% UVP 阈值时，70μs 计时器重新启动。
当 FB 电压高于 VREF 电压的 116% 时，OVP 比较器会跳闸，同时电路会锁存故障状况并将 PG 引脚驱动为低电
平。高边 MOSFET 会关断，而低边 MOSFET 会导通，直到达到负电流限值 INOCL。在达到负电流限值时，低边
MOSFET 将关断，高边 MOSFET 将再次导通并保持适当的导通时间（由 VO/VIN/fSW 确定）。器件在此周期内运
行，直至输出电压拉至低于UVP 阈值电压。然后，器件会响应上述欠压事件。
如果在输出启用之前存在过压情况（例如高预偏置输出），则器件会在软启动周期开始时按如上所述响应过压事
件。器件会等待软启动周期完成，以便启用 UVP，然后根据器件型号，器件会发生断续或闭锁来相应由 OVP 响
应导致的欠压事件。TPS54KB22 和 TPS54KB23 会进入断续模式，而 TPS54KB20 和 TPS54KB21 会进入闭锁
模式。
7.3.13 输出电压放电
当通过EN 禁用该器件时，该器件将启用输出电压放电模式。该模式会强制高边和低边MOSFET 闭锁，但会导通
从 SW 到 PGND 之间连接的内部放电 MOSFET 以使输出电压放电。一旦 FB 电压降至 50mV 以下，放电
MOSFET 就会关断。
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当VCC 电压足以导通放电开关时，输出电压放电模式由以下任何故障事件激活：
1. EN 引脚变为低电平以禁用转换器。
2. VIN UVLO（下降）在VCC 高于其UVLO 时触发。
3. VCC UVLO（下降）在VIN 高于其UVLO 时触发。该事件与其他事件明显不同，因为在FB 降至放电
MOSFET 的相同50mV 阈值之前内部VCC LDO 处于启用状态。因此，只有当外部电路使内部VCC LDO 过
载时，才会出现这种情况。此外，当外部电路使内部VCC LDO 过载时，可能导致VCC 电压不足以导通放电
开关，从而导致放电开关在输出电压将FB 放电至50mV 阈值之前关断。
7.3.14 UVLO 保护
该器件监测 VIN 和 VCC 引脚上的电压。如果 VCC 引脚电压低于 VCCUVLO 下降阈值电压，该器件将关闭。如果
VCC 电压增加到超过VCCUVLO 上升阈值电压，该器件将重新开启。VCC UVLO 是一种非锁存保护机制。
当 VIN 引脚电压低于 VINUVLO 下降阈值电压，但 VCC 引脚电压仍高于 VCCUVLO 上升阈值电压时，该器件将停
止开关并使 SS 引脚放电。在 VIN 电压超过 VINUVLO 上升阈值电压后，该器件便会重新执行软启动并再次进行开
关。VIN UVLO 是一种非锁存保护机制。
7.3.15 热关断保护
该器件可监测内部结温。如果温度超过阈值（通常为 165°C)，该器件将停止开关并使 SS 引脚放电。当温度降至
阈值以下约15°C 时，该器件会重新发起软启动以重新开启。热关断是一种非锁存保护机制。
7.4 器件功能模式
7.4.1 自动跳跃Eco-mode 轻载运行模式
如果使用的 MSEL 电阻值选择跳跃模式，该器件会在轻负载条件下自动降低开关频率以保持高效率。多功能选择
(MSEL) 引脚详细描述了各种选择。
随着输出电流从重负载条件下减小，电感器电流也会减小，直到电感器纹波电流的谷值达到过零检测电流阈值
（低边MOSFET 过零检测）。过零检测阈值设置连续导通模式和不连续导通模式之间的边界。当检测到该过零检
测阈值时，同步 MOSFET 会关断。随着负载电流进一步降低，转换器会进入不连续导通模式 (DCM)。导通时间
保持在与连续导通模式运行期间大致相同的水平，因此以较小的负载电流将输出电容器放电至基准电压电平需要
更多的时间。轻负载运行条件下的 IOUT(LL) 的转换点（例如，连续导通模式和不连续导通模式之间的边界）的计算
方法如公式5 所示。
对于低输出纹波，TI 建议在跳跃模式下运行的设计中仅使用陶瓷输出电容器。
V
− V × V
1
2
IN
O
O
1
L × f
I
=
×
×
(6)
OUT LL
V
IN
SW
7.4.2 强制连续导通模式
如果使用的 MSEL 电阻值选择 FCCM，则控制器在轻负载条件下以连续导通模式 (CCM) 运行。多功能选择
(MSEL) 引脚 详细描述了各种选择。在 FCCM 期间，开关频率在整个负载范围内都几乎维持在一个恒定的水平，
因此适用于需要严格控制开关频率和输出电压纹波的应用，但其代价是轻负载条件下的效率会有所下降。使用公
式5 可以计算典型的轻负载运行边界。当负载电流低于此计算结果值时，该器件以FCCM 模式运行。
7.4.3 通过单个总线为该器件供电
该器件在由单个 VIN 配置供电时运行良好。在单VIN 配置中，内部LDO 通常由一根5V 或12V 总线供电，并生成
3.0V 输出来为内部模拟电路提供辅助电源，同时为MOSFET 栅极驱动器供电。该配置下的VIN 输入范围为4V 至
16V，负载电流高达25A。图7-1 展示了这种单VIN 配置的示例。
VIN 和 EN 是用于启用器件的两个信号。对于启动序列，VIN 和 EN 信号之间的任何序列都可以为该器件正确上
电。
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VIN: 4 V 16 V
CBOOT
VIN
BOOT
SW
CIN
LOUT
VOUT
PGND
EN
EN
PG
CFF, Optional
PGOOD
VOSNS+
RPG
FB
VCC
COUT
RFB_T
RFB_B
CVCC
RMSEL
VOSNS-
MSEL
ILIM
RILIM
GOSNS
SS
CSS
AGND
图7-1. 采用12V 总线的单VIN 配置
7.4.4 通过分离轨配置为该器件供电
在 VCC 引脚上施加与主 VIN 总线电平不同的外部辅助电源时，可通过利用主 VIN 总线和 VCC 辅助电源将该器件
配置为分离轨模式。将有效的 VCC 辅助电源连接到 VCC 引脚会覆盖内部 LDO，从而减少内部 LDO 上的功率损
耗。该配置有助于提高整体系统级效率，但需要有效的 VCC 辅助电源。3.3V 或 5.0V 电源轨是 VCC 辅助电源的
常见选择。借助稳定的VCC 辅助电源，该配置下建议的VIN 输入范围保持不变，为4.0V 至16V。
外部辅助电源的噪声会影响内部模拟电路。为了确保正常运行，需要一个纯净、低噪声的外部辅助电源，并需要
在VCC 引脚和PGND 引脚之间连接良好的本地去耦电容器。图7-2 展示了这种分离轨配置的示例。
标称运行期间，VCC 外部辅助电源电流随辅助电源电压电平和工作频率的变化而变化。例如，通过将该器件设置
为跳跃模式，当轻负载条件下频率降低时，VCC 引脚从外部辅助电源汲取的电流较小。电气特性中列出了FCCM
运行模式下的典型 VCC 外部辅助电源电流。外部辅助电源必须能够提供该电流，否则外部辅助电源电压可能会下
降，并且内部LDO 无法再被其覆盖。
在分离轨配置下，VIN、VCC 辅助电源和 EN 是用于启用器件的信号。对于启动序列，TI 建议在满足 VCC UVLO
上升阈值后，满足VIN UVLO 上升阈值或EN 上升阈值中的至少一个条件。一个实际的启动序列示例是：
1. 施加VIN
2. 施加外部VCC 辅助电源
3. EN 信号变为高电平
同样，对于断电序列，TI 建议在外部 VCC 辅助电源关闭之前，满足 VIN UVLO 下降阈值或 EN 下降阈值中的至
少一个条件。如果外部 VCC 辅助电源先关闭，则器件的内部 LDO 会防止 VCC 电压降至 3.0V 以下，并由通过外
部VCC 辅助电源供电的其他电路加载。
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VIN: 4 V 16 V
CBOOT
VIN
BOOT
SW
CIN
LOUT
VOUT
PGND
EN
EN
PG
CFF, Optional
PGOOD
VCC bias
VOSNS+
RPG
FB
VCC
COUT
RFB_T
RFB_B
RMSEL
VOSNS-
CVCC
MSEL
ILIM
RILIM
GOSNS
SS
CSS
AGND
图7-2. 具有外部VCC 辅助电源的分离轨配置
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8 应用和实施
备注
以下应用部分中的信息不属于TI 器件规格的范围，TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客 户应负责确定
器件是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计，以确保系统功能。
8.1 应用信息
TPS54KB2x 器件是一款高效的单通道小型同步降压转换器。该器件适用于服务器、存储和类似计算应用中输出电
流为 25A 或更低的低输出电压负载点应用。TPS54KB2x 具有专有的 D-CAP4 控制模式和自适应导通时间架构。
这种组合以理想的方式构建具有低占空比和超快速负载阶跃响应的现代直流/直流转换器。输出电压范围为 0.9V
至 5.5V。转换输入电压范围为 4V 至 16V，且 VCC 输入电压范围为 3.13V 至 5.3V。D-CAP4 模式使用仿真电流
信息来控制调制。该控制方案的一个优势是其不需要外部相位补偿网络，这使得该器件易于使用，并且所需的外
部组件数量较少。该控制方案的另一个优势是其支持采用所有低 ESR 输出电容器（如陶瓷电容器和低 ESR 聚合
物电容器）实现稳定运行。自适应导通时间控制功能可在宽输入和输出电压范围内跟踪预设开关频率，同时可在
负载阶跃瞬态期间根据需要增大开关频率。
8.2 典型应用
原理图显示了 TPS54KB20 的典型应用。本例介绍了将 8V 至16V 的输入电压范围转换为3.3V，最大输出电流为
25A。
图8-1. 应用电路图
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8.2.1 设计要求
此设计使用表8-1 中列出的参数。
表8-1. 设计示例规格
条件
设计参数
最小值
典型值
12
最大值
单位
V
VIN
8
16
电压范围
VOUT
3.3
V
输出电压
ILOAD
VRIPPLE
V TRANS
25
A
输出负载电流
输出电压纹波
VIN = 12V，IOUT = 12 A
26
17
mVPP
负载阶跃后的输出电压下冲和 IOUT = 5A 至15A 阶跃，1A/µs 压摆率
过冲
mV
IOVER
tSS
27.5
0.55
1.4
A
输出过流
ms
软启动时间
开关频率
fSW
MHz
轻负载工作模式
工作温度
跳跃模式
TA
25
°C
8.2.2 详细设计过程
外部元件的选择是一个使用D-CAP4 模式的简单过程。请按照以下步骤选择外部元件。
8.2.2.1 输出电压设定点
输出电压由分压电阻 R1 和 R2 进行编程（如方程式 7 所示）。在 FB 引脚和输出端之间连接 R1，并在 FB 引脚
和 GOSNS 之间连接 R2。建议的 R2 值为 10kΩ，但也可以设置为介于 1kΩ 至 20kΩ 之间的另一个值。在确定
R1 的值(TPS54KB20) 时应使用方程式7。
≈
∆
«
’
÷
◊
VOUT - VREF
VREF
3.3 V - 0.9 V
0.9 V
≈
’
R = R ì
= 10 kWì
= 26.7 kW
1
2
∆
«
÷
◊
(7)
8.2.2.2 选择开关频率、工作模式和补偿斜坡
开关频率和工作模式由 MSEL 引脚上的电阻进行配置。从三个开关频率中选择一个：800kHz、1.1MHz 或
1.4MHz。请参阅表7-1，了解开关频率、工作模式、补偿斜坡和RMSEL 之间的关系。
开关频率的选择是在更高效率和更小系统解决方案尺寸之间进行权衡的结果。较低的开关频率可实现较高的总体
效率，但外部元件相对较大。较高的开关频率会导致额外的开关损耗，从而影响效率和热性能。对于此设计，使
用一个 178kΩ 电阻器将 MSEL 引脚连接到 AGND，以将开关频率设置为 1.4MHz，并将轻负载工作模式设置为
跳跃模式(DCM) 和补偿RAMP4。
选择降压转换器的开关频率时，必须考虑最短导通时间和最短关断时间。方程式 8 可计算受最短导通时间限制前
的最大 fSW。当达到具有 D-CAP4 控制功能的转换器的最短导通时间限制时，实际开关频率将改变以保持输出电
压稳定。此计算忽略转换器中的电阻压降以提供最坏情况下的估算值。
TBD
(8)
方程式 9 可计算受最短关断时间限制前的最大 fSW。当达到具有 D-CAP4 控制功能的转换器的最短关断时间限制
时，工作占空比将达到最大值，而输出电压将开始随输入电压下降。该公式需要用到电感器的直流电阻RDCR（在
以下步骤中选择），在该初步计算中假定电阻为2.2mΩ。如果在受最短关断时间限制的最大fSW 附近工作，则在
使用方程式9 时必须考虑电阻随温度的变化。所选的1.4 MHz fSW 低于两个计算得出的最大值。
TBD
(9)
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8.2.2.3 选择电感器
要计算输出电感 (LOUT) 的值，请使用方程式 10。输出电容器可以过滤电感器纹波电流(IIND(ripple))。因此，选择较
大的电感器纹波电流会影响输出电容器的选择，因为输出电容器的纹波电流额定值必须等于或大于电感器纹波电
流。另一方面，较大的纹波电流会增加输出纹波电压，但会改善信噪比并有助于使运行保持稳定。通常，为实现
平衡性能，电感值必须将纹波电流设置为最大输出电流的约15% 至40%。
TBD
(10)
(11)
(12)
(13)
TBD
TBD
TBD
8.2.2.4 设置电流限制(ILIM)
RILIM 电阻可设置谷值电流限制。方程式 14 用于计算建议的电流限制目标。这包括电感器的容差以及电流限制阈
值容差的系数0.85。方程式15 可计算用于设置电流限制的 RILIM 电阻。典型的谷值电流限制目标为 TBDA，RILIM
最接近的标准值为TBDkΩ。
TBD
TBD
(14)
(15)
设置电流限制后，方程式 16 可计算电流限制下的典型最大输出电流。方程式 17 可计算电流限制下的典型峰值电
流。如选择电感器 中所述，必须考虑电流限制期间峰值电流下的电感器饱和行为。对于最坏情况的计算，必须考
虑电感和电流限制的容差。
TBD
TBD
(16)
(17)
8.2.2.5 选择输出电容器
选择输出电容值时，需要考虑三点。
1. 稳定性
2. 稳态输出电压纹波
3. 稳压器对负载电流变化的瞬态响应
首先，根据这三个要求计算最小输出电容。方程式 18 可计算使 LC 双极点低于 fSW 的 1/30 的最小电容，从而满
足稳定性要求。满足该要求有助于使 LC 双极点保持在接近内部零点的位置。方程式 19 可计算满足 TBD 稳态输
出电压纹波要求的最小电容。此计算适用于 CCM 工作模式，不包括由输出电容器的 ESR 或 ESL 引起的输出电
压纹波部分。
TBD
TBD
(18)
(19)
方程式 20 和方程式 21 可计算满足 TBD 瞬态响应要求（阶跃为 TBD）的最小电容。这些公式计算当电感器电流
在负载阶跃后斜升或斜降时保持输出电压稳定所需的输出电容。
TBD
TBD
(20)
(21)
满足过冲要求所需的输出电容是最高值，因此这将设置本例所需的最小输出电容。稳定性要求也会限制最大输出
电容。方程式22 计算建议的最大输出电容。此计算使 LC 双极点保持在 fSW 的1/100 以上。可以使用更大的输出
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电容，但必须通过波特图或瞬态响应测量来检查稳定性。所选的输出电容为 TBD 陶瓷电容器。使用陶瓷电容器
时，由于直流和交流偏置效应，电容必须降额。选择的电容器降额至其标称值的 TBD，即实际总电容为 TBD
879.5μF。该实际电容值满足最小值和最大值要求。
TBD
(22)
该应用全部使用陶瓷电容器，因此忽略了 ESR 对纹波和瞬态的影响。如果使用非陶瓷电容器，则 ESR 一开始必
须低于方程式 23 中计算的值以满足纹波要求，并低于方程式 24 中计算的值以满足瞬态要求。为了进行更准确的
计算或如果使用的是混合的输出电容器，必须使用输出电容器的阻抗来确定是否可以满足纹波和瞬态要求。
TBD
(23)
(24)
TBD
8.2.2.6 选择输入电容器(CIN)
该器件要求在两对 VIN 和PGND 引脚之间使用输入旁路电容器来旁路掉功率级。在布局允许的情况下，旁路电容
器必须尽可能靠近 IC 的引脚放置。至少需要标称值为 20µF 的陶瓷电容和两个高频陶瓷旁路电容器。必须尽可能
靠近器件电路板同一侧的 VIN 引脚 3 和 9 放置一个 0.1μF 至 1µF 电容器，以提供所需的高频旁路，从而减少
VIN 和SW 引脚功率级上的高频过冲和下冲。建议尽可能靠近每个 VIN 引脚放置至少 1µF 的旁路电容，以便尽可
能地减少输入电压纹波。陶瓷电容器必须采用 X6S 或更高质量的电介质来实现高电容体积比，并在工作温度范围
内保持稳定特性。除此之外，根据应用的不同，输入端可能需要更大的大容量电容，以便尽可能减小瞬态条件下
输入电压的变化。
达到特定输入纹波目标所需的输入电容可通过方程式 25 计算得出。建议的目标输入电压纹波为最小输入电压的
5%，在本例中为 TBDmV。计算得出的输入电容为 TBD 20.2μF。本例采用 TBD × TBDµF 陶瓷电容器，满足这
两个要求。
TBD
(25)
此外，电容器的 RMS 电流额定值还必须大于应用中的最大输入 RMS 电流。输入电容器必须支持的输入 RMS 电
流根据方程式26 进行计算，在本例中的计算结果为TBDA 9.874A。陶瓷输入电容器的额定电流大于此值。
TBD
(26)
对于需要大容量输入电容的应用，例如具有低输入电压和大电流的应用，TI 建议使用如何选择降压转换器的输入
电容器中的选择过程。
8.2.2.7 软启动电容器（SS 引脚）
放置在SS 引脚上的电容器可用于延长软启动时间，使其超过内部 TBDms 软启动时间。本例使用TBDms 软启动
时间，所需的外部电容可通过方程式27 计算得出。本例使用一个TBDnF 的电容器。
TBD
(27)
SS 引脚上需要TBDnF 的最小电容值。SS 电容器必须使用AGND 引脚实现接地。
8.2.2.8 EN 引脚电阻分压器
EN 引脚上的电阻分压器可用于增加转换器开始其启动序列所需的输入电压。要设置启动电压，首先选择底部电阻
(REN_B)。建议的值介于 1kΩ 和 100kΩ 之间。有一个标称值为 1MΩ 的内部下拉电阻，为了获得准确的计算结
果，必须包含该电阻值。当底部电阻值较高（接近 100kΩ）时，这一点尤为重要。本例使用一个与内部电阻并联
的 100kΩ 电阻，可得出等效底部电阻为 90.9kΩ。目标启动电压的顶部电阻值通过方程式 28 计算得出。本例为
REN_T 选择最接近的标准值 453kΩ。在宽输入范围应用中选择启动电压时，请注意不要超过 EN 引脚的绝对最大
电压6V。
TBD
(28)
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对于选择的EN 电阻分压器，启动电压和停止电压可通过方程式29 和方程式30 计算得出。
TBD
(29)
(30)
TBD
8.2.2.9 VCC 旁路电容器
在VCC 引脚上至少需要一个额定电压至少为6.3V 的1.0µF X5R 陶瓷旁路电容器，在布局允许的情况下应尽可能
靠近该引脚。使用尺寸尽可能小的电容器，例如 0402 封装，以更大限度地减小从 VCC 引脚到 PGND 引脚的环
路。
8.2.2.10 BOOT 电容器
在布局允许的情况下，BOOT 和 SW 引脚之间至少需要一个 0.1µF 的 10V X5R 陶瓷旁路电容器，并尽可能靠近
引脚放置。
8.2.2.11 串联BOOT 电阻和RC 缓冲器
SW 引脚上的 RC 缓冲器还有助于降低 SW 引脚上的电压过冲和振铃。为了在使用对称引脚排列时尽可能使 RC
缓冲器运行，请将RC 缓冲器放置在IC 的另一侧，并在SW 节点中使用多个过孔，以尽量减小布线阻抗，并降低
返回到PGND 引脚的阻抗。
8.2.2.12 PG 上拉电阻器
PG 引脚为开漏引脚，因此在使用该引脚时需要一个上拉电阻。建议的值介于1kΩ和100kΩ之间。
8.3 电源相关建议
该器件可在 4V 至 16V 的输入电源电压范围内工作。这两个输入电源（VIN 和 VCC 辅助电源）必须经过良好调
节。除了 PCB 布局和接地方案外，对输入电源（VIN 和 VCC 辅助电源）进行正确旁路对于噪声性能也至关重
要。请参阅布局中的建议。
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8.4 布局
8.4.1 布局指南
在开始使用该器件进行设计之前，请注意以下事项：
• VIN、PGND 和SW 布线必须尽可能宽，以便降低布线阻抗并改善散热。
• 将功率元件（包括输入和输出电容器、电感器和IC）放置在PCB 的顶面。要屏蔽小信号布线并使其与有噪声
的电力线隔离，请至少插入一个实心接地内部平面。
• VIN 去耦电容器的放置位置对于功率MOSFET 的稳健性非常重要。每个VIN 引脚（引脚3 和9）上需要一个
1μF/25V/0402 陶瓷高频旁路电容器，并连接到相邻的PGND 引脚（分别为引脚4 和8）。将剩余的陶瓷输入
电容放置在这些高频旁路电容器旁边。剩余的输入电容可以放置在电路板的另一侧，但要使用尽可能多的过
孔，以更大限度地减少电容器和IC 引脚之间的阻抗。
• 在PGND 引脚（引脚4、8 和16）下方放置八个过孔，并在PGND 引脚（引脚4 和8）附近放置尽可能多的
过孔。此操作可以更大限度减小寄生阻抗并降低热阻。
• 在两个VIN 引脚附近使用过孔，并通过内部层在过孔之间实现低阻抗连接。也可以在每个VIN 引脚下方放置
一个过孔。
• 将VCC 去耦电容器尽可能靠近器件放置，并通过较短的返回路径连接到PGND 引脚8。确保VCC 去耦环路
较小，并使用宽度为12mil 或更宽的走线进行连接布线。
• 将BOOT 电容器尽可能靠近BOOT 和SW 引脚放置。使用宽度为12mil 或更宽的布线进行连接。
• 连接SW 引脚和电感器高压侧的PCB 布线定义为开关节点。开关节点必须尽可能短且宽。
• 无论是单端检测还是遥感，应始终将反馈电阻放置在该器件附近以尽可能缩短FB 布线长度。
– 对于遥感，FB 分压电阻与远程位置之间的连接必须采用一个PCB 布线差分对，并必须在0.1μF 或更高的
旁路电容器上实现开尔文检测。遥感信号的接地连接必须连接到GOSNS 引脚。遥感信号的VOUT 连接必须
连接到反馈电阻分压器，并让底部反馈电阻端接在GOSNS 引脚上。为了保持稳定的输出电压并更大限度
减小纹波，这个遥感线路差分对必须远离任何噪声源（例如电感器和SW 节点）或高频时钟线路。TI 建议
用上下两个接地平面屏蔽这对遥感线路。
– 对于单端检测，应将FB 引脚和输出电压之间的顶部反馈电阻连接到0.1μF 或更高的高频本地输出旁路电
容器，并用较短的布线将GOSNS 短接至AGND。
• 将AGND 引脚（引脚2）连接到器件下方的PGND 焊盘（引脚16）。
• 将MSEL 电阻器、ILIM 电阻器和SS 电容器返回到一个安静的AGND 岛。
• 避免在应用中将PG 信号和任何其他噪声信号路由到ILIM、FB 和GOSNS 等噪声敏感信号附近，以限制耦
合。
• 有关布局建议，请参阅节8.4.2 布局示例。
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8.4.2 布局示例
VIN
0805
0805
PGND
Route to PG
pull up source
0402
0402
0402
Route VOSNS+ and
VOSNS- differentially to
the load
AGND
0402
ILIM
GOSNS
FB
VOUT
5.28mm × 5.48mm
0402
0402
SS
Single point AGND to
PGND connection
EN
0402
0402
0402
0805
0805
PGND
VIN
图8-2. 布局建议
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9 器件和文档支持
9.1 文档支持
9.1.1 相关文档
• 德州仪器(TI)，采用前馈电容器优化内部补偿直流/直流转换器的瞬态响应应用报告
• 德州仪器(TI)，机架服务器和数据中心应用中适用于VR13.HC 的非隔离式负载点解决方案应用报告
9.2 接收文档更新通知
要接收文档更新通知，请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击订阅更新 进行注册，即可每周接收产品信息更
改摘要。有关更改的详细信息，请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。
9.3 支持资源
TI E2E™ 支持论坛是工程师的重要参考资料，可直接从专家获得快速、经过验证的解答和设计帮助。搜索现有解
答或提出自己的问题可获得所需的快速设计帮助。
链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范，并且不一定反映 TI 的观点；请参阅
TI 的《使用条款》。
9.4 商标
TI E2E™ is a trademark of Texas Instruments.
所有商标均为其各自所有者的财产。
9.5 静电放电警告
静电放电(ESD) 会损坏这个集成电路。德州仪器(TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理
和安装程序，可能会损坏集成电路。
ESD 的损坏小至导致微小的性能降级，大至整个器件故障。精密的集成电路可能更容易受到损坏，这是因为非常细微的参
数更改都可能会导致器件与其发布的规格不相符。
9.6 术语表
TI 术语表
本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。
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10 机械、封装和可订购信息
下述页面包含机械、封装和订购信息。这些信息是指定器件可用的最新数据。数据如有变更，恕不另行通知，且
不会对此文档进行修订。有关此数据表的浏览器版本，请查阅左侧的导航栏。
10.1 卷带封装信息
REEL DIMENSIONS
TAPE DIMENSIONS
K0
P1
W
B0
Reel
Diameter
Cavity
A0
A0 Dimension designed to accommodate the component width
B0 Dimension designed to accommodate the component length
K0 Dimension designed to accommodate the component thickness
Overall width of the carrier tape
W
P1 Pitch between successive cavity centers
Reel Width (W1)
QUADRANT ASSIGNMENTS FOR PIN 1 ORIENTATION IN TAPE
Sprocket Holes
Q1 Q2
Q3 Q4
Q1 Q2
Q3 Q4
User Direction of Feed
Pocket Quadrants
卷带
宽度W1
(mm)
A0
(mm)
B0
(mm)
K0
(mm)
P1
(mm)
W
(mm)
Pin1
象限
卷带
直径(mm)
封装
SPQ
器件
封装图
类型
引脚
WQFN-
FCRLF
PTPS54KB20RZRR
RZR
16
5000
330
12.4
3.3
3.8
1.2
8
12
1
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TAPE AND REEL BOX DIMENSIONS
Width (mm)
H
W
L
SPQ
长度(mm)
宽度(mm)
高度(mm)
器件
PTPS54KB20RZRR
封装类型
封装图
引脚
WQFN-FCRLF
RZR
16
5000
367
367
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PACKAGE OUTLINE
RZR0016A
WQFN-FCRLF - 0.7 mm max height
S
C
A
L
E
3
.
5
0
0
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
3.1
2.9
A
B
PIN 1 INDEX AREA
3.6
3.4
0.7
0.6
C
SEATING PLANE
0.01
0.00
0.08
C
1.45
1.25
2X
0.55
0.35
2X
0.475
0.275
2X 0.6 0.1
7
(0.2) TYP
8X
0.5
0.3
5
2X 1.5
2X
1
2X
0.862 0.1
2X 0.5
2X 0.188
0.000 PKG
2X 0.5
0.556
16
0.888 0.1
2X
1
0.3
26X
2X 1.5
26X (0.2)
PIN 1 ID
0.2
1
11
0.1
C A B
15
0.05
C
(45 X 0,3)
0.6
0.4
0.55
0.35
2X
1.4 0.1
6X
4228859/A 07/2022
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. The package thermal pad must be soldered to the printed circuit board for thermal and mechanical performance.
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
RZR0016A
WQFN-FCRLF - 0.7 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
4X (R0.1)
15
11
(1.625)
8X (0.575)
1
2X (1.5)
6X (0.65)
26X (0.25)
2X (1)
(1.4)
16
(0.556)
(0.888)
2X (0.5)
2X (0.125)
0.000 PKG
2X (0.038)
2X (0.7)
2X (0.188)
0.2) TYP VIA
2X (0.5)
(
4X (0.7)
(R0.05) TYP
7X (0.325)
2X (1)
2X (1.05)
(1.35)
2X (1.5)
(0.6)
5
7
METAL UNDER
SOLDER MASK
SOLDER MASK
OPENING
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE: 24X
0.05 MAX
ALL AROUND
0.05 MIN
ALL AROUND
METAL UNDER
SOLDER MASK
METAL
EXPOSED
METAL
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
SOLDER MASK
OPENING
NON SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK
DEFIANED
SOLDER MASK DETAILS
4228859/A 07/2022
NOTES: (continued)
4. This package is designed to be soldered to a thermal pad on the board. For more information, see Texas Instruments literature
number SLUA271 (www.ti.com/lit/slua271).
5. Vias are optional depending on application, refer to device data sheet. If any vias are implemented, refer to their locations shown
on this view. It is recommended that vias under paste be filled, plugged or tented.
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
RZR0016A
WQFN-FCRLF - 0.7 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
2X (0.58)
4X (R0.1)
11
(1.625)
8X (0.575)
1
2X (1.5)
(R0.05) TYP
26X (0.25)
2X (1)
6X (0.65)
2X (0.556)
2X (0.5)
2X (0.86)
16
0.000 PKG
2X (0.188)
2X (0.7)
2X
(R0.1)
2X (0.5)
2X (1)
2X (1.05)
7X (0.325)
(1.35)
2X (1.5)
(0.6)
5
7
METAL UNDER
SOLDER MASK
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.1 mm THICK STENCIL
SCALE: 24X
PRINTED SOLDER COVERAGE BY AREA
PADS 4 & 8: 88%
PAD 16: 80%
4228859/A 07/2022
NOTES: (continued)
6. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
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PACKAGE OPTION ADDENDUM
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7-May-2023
PACKAGING INFORMATION
Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
PTPS54KB20RZRR
ACTIVE WQFN-FCRLF
RZR
16
5000
TBD
Call TI
Call TI
-40 to 125
Samples
(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may
reference these types of products as "Pb-Free".
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.
(6)
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two
lines if the finish value exceeds the maximum column width.
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.
Addendum-Page 1
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不保证没有瑕疵且不做出任何明示或暗示的担保，包括但不限于对适销性、某特定用途方面的适用性或不侵犯任何第三方知识产权的暗示担
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相关型号：
PTPS563206DRLR
4.2-V to 17-V input, 3-A synchronous buck converter in SOT563 | DRL | 6 | -40 to 125
TI
PTPS6521920WRHBRQ1
Automotive power management integrated circuit (PMIC) for ARM® Cortex®-A53 processors | RHB | 32 | -40 to 125
TI
PTPS6522053RHBR
2.5V 至 5.5V PMIC，具有三个直流/直流降压转换器和四个 LDO，适用于 Sitara AM64x 处理器 | RHB | 32 | -40 to 125
TI
PTPS659101A1RSL
1-CHANNEL POWER SUPPLY SUPPORT CKT, PQCC48, 6 X 6 MM, 1 MM HEIGHT, 0.40 MM PITCH, GREEN, PLASTIC, VQFN-48
TI
PTPS659102A1RSL
1-CHANNEL POWER SUPPLY SUPPORT CKT, PQCC48, 6 X 6 MM, 1 MM HEIGHT, 0.40 MM PITCH, GREEN, PLASTIC, VQFN-48
TI
PTPS659103A1RSL
1-CHANNEL POWER SUPPLY SUPPORT CKT, PQCC48, 6 X 6 MM, 1 MM HEIGHT, 0.40 MM PITCH, GREEN, PLASTIC, VQFN-48
TI
PTPS659104A1RSL
1-CHANNEL POWER SUPPLY SUPPORT CKT, PQCC48, 6 X 6 MM, 1 MM HEIGHT, 0.40 MM PITCH, GREEN, PLASTIC, VQFN-48
TI
PTPS659106A1RSL
1-CHANNEL POWER SUPPLY SUPPORT CKT, PQCC48, 6 X 6 MM, 1 MM HEIGHT, 0.40 MM PITCH, GREEN, PLASTIC, VQFN-48
TI
PTPS659106A1RSLR
1-CHANNEL POWER SUPPLY SUPPORT CKT, PQCC48, 6 X 6 MM, 1 MM HEIGHT, 0.40 MM PITCH, GREEN, PLASTIC, VQFN-48
TI
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