TPS562202DRLR [TI]

4.3V 至 17V 输入、2A 输出同步降压转换器 | DRL | 6 | -40 to 150;
TPS562202DRLR
型号: TPS562202DRLR
厂家: TEXAS INSTRUMENTS    TEXAS INSTRUMENTS
描述:

4.3V 至 17V 输入、2A 输出同步降压转换器 | DRL | 6 | -40 to 150

转换器
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TPS562202  
ZHCSLZ0 SEPTEMBER 2020  
SOT563 封装TPS562202 4.3V 17V 输入、2A 同步降压转换器  
1 特性  
3 说明  
• 带集140mΩ84mΩFET 2A 转换器  
• 具有快速瞬态响应D-CAP2模式控制  
• 输入电压范围4.3V 17V  
• 输出电压范围0.804V 7V  
• 轻负载下采ECO 模式  
580kHz 开关频率  
TPS562202 是一款采用 SOT563 封装的简单易用型  
2A 同步降压转换器。  
该器件经过优化更大限度地减少了运行所需的外部器  
件并可实现低待机电流。  
该开关模式电源 (SMPS) 器件采用 D-CAP2 模式控  
能够提供快速瞬态响应并且在无需外部补偿器件  
的情况下支持专用聚合物等低等效串联电阻 (ESR) 输  
出电容以及超ESR 陶瓷电容器。  
• 小3µA 的低关断电流  
2% 反馈电压精(25°C)  
• 支持预偏置启动  
• 逐周期过流限制  
• 断续模式过流保护  
• 非锁存欠压保(UVP) 和热关(TSD) 保护  
• 固定软启动1.2ms  
TPS562202 采用 ECO 模式运行可在轻负载运行期  
间保持高效率。TPS562202 采用 6 引脚 1.6mm ×  
1.6mm SOT563 (DRL) 封装额定结温范围为 –40°C  
125°C。  
2 应用  
器件信息  
器件型号(1)  
封装尺寸标称值)  
SMPS 电源  
智能扬声器  
有线网络  
数字机顶(STB)  
安全监控  
封装  
TPS562202  
DRL (6)  
1.60mm x 1.60mm  
(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。  
100%  
90%  
80%  
70%  
60%  
50%  
40%  
30%  
TPS562202  
1
6
5
4
VIN  
FB  
EN  
VOUT  
VIN  
CIN  
2
3
EN  
SW  
VOUT  
COUT  
GND  
BST  
Vout = 1.05 V  
Vout = 3.3 V  
Vout = 5 V  
20%  
10%  
0
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
2
tota  
简化版原理图  
TPS562202 效率  
本文档旨在为方便起见提供有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  
www.ti.com其内容始终优先。TI 不保证翻译的准确性和有效性。在实际设计之前请务必参考最新版本的英文版本。  
English Data Sheet: SLUSE28  
 
 
 
TPS562202  
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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 器件比较表.........................................................................2  
6 引脚配置和功能................................................................. 3  
引脚功能............................................................................3  
7 规格................................................................................... 4  
7.1 绝对最大额定值...........................................................4  
7.2 ESD 等级.................................................................... 4  
7.3 建议运行条件.............................................................. 4  
7.4 热性能信息..................................................................4  
7.5 电气特性......................................................................6  
7.6 典型特性......................................................................7  
8 详细说明.......................................................................... 10  
8.1 概述...........................................................................10  
8.2 功能模块图................................................................10  
8.3 特性说明....................................................................10  
8.4 器件功能模式.............................................................11  
9 应用和实施.......................................................................12  
9.1 应用信息....................................................................12  
9.2 典型应用....................................................................12  
10 电源相关建议.................................................................17  
11 布局................................................................................17  
11.1 布局指南..................................................................17  
11.2 布局示例..................................................................18  
12 器件和文档支持............................................................. 19  
12.1 接收文档更新通知................................................... 19  
12.2 支持资源..................................................................19  
12.3 商标.........................................................................19  
12.4 静电放电警告.......................................................... 19  
12.5 术语表..................................................................... 19  
13 机械、封装和可订购信息...............................................19  
4 修订历史记录  
日期  
修订版本  
说明  
*
2020 9 月  
初始发行版  
5 器件比较表  
器件型号  
轻负载下的工作模式  
TPS562202  
ECO  
TPS562207  
FCCM  
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6 引脚配置和功能  
1
VIN  
SW  
6
FB  
EN  
2
3
5
4
GND  
BST  
6-1. 6 SOT563 DRL 封装俯视图)  
引脚功能  
引脚  
I/O  
说明  
名称  
编号  
VIN  
SW  
1
I
输入电压电源引脚  
2
O
NFET 和低NFET 之间的开关节点连接。  
低侧功NFET 的接地引脚源极端子以及控制器电路的接地端子。将敏FB 单点连接至此  
GND。  
GND  
3
BST  
EN  
4
5
6
O
I
NFET 栅极驱动电路的电源输入。BST SW 引脚间连0.1μF 电容器。  
启用输入控制。高电平有效。必须上拉以启用器件。  
FB  
I
转换器反馈输入。通过反馈电阻分压器连接到输出电压。  
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7 规格  
7.1 绝对最大额定值  
在自然通风条件下的工作温度范围内测得除非另有说明(1)  
最小值  
0.3  
0.3  
0.3  
-0.3  
最大值  
单位  
VINEN  
19  
V
BST  
25  
27  
V
V
BST10ns 瞬态值)  
6.5  
6.5  
19  
V
输入电压  
BSTSW)  
FB  
V
0.3  
-2  
SW  
V
-3.5  
-40  
-55  
21  
V
SW10ns 瞬态值)  
150  
150  
°C  
运行结温TJ  
贮存温度Tstg  
(1) 应力超出绝对最大额定下所列的值可能会对器件造成永久损坏。这些仅仅是应力额定值并不表示器件在这些条件下以及在建议运行  
以外的任何其他条件下能够正常运行。长时间处于绝对最大额定条件下可能会影响器件的可靠性。  
7.2 ESD 等级  
单位  
人体放电模(HBM)ANSI/ESDA/JEDEC JS-001(1)  
充电器件模(CDM)JEDEC JESD22-C101(2)  
±2000  
V(ESD)  
V
静电放电  
±500  
(1) JEDEC JEP155 指出500V HBM 时能够在标ESD 控制流程下安全生产。  
(2) JEDEC JEP157 指出250V CDM 时能够在标ESD 控制流程下安全生产。  
7.3 建议运行条件  
在自然通风条件下的工作温度范围内测得除非另有说明)  
最小值  
标称值  
最大值  
单位  
VIN  
4.3  
17  
23  
26  
6
V
输入电源电压范围  
输入电压范围  
工作结温  
BST  
0.1  
-0.1  
BST10ns 瞬态值)  
BSTSW)  
0.1  
0.1  
0.1  
-1.8  
VI  
V
EN  
17  
5.5  
17  
20  
125  
FB  
SW  
-3.5  
SW10ns 瞬态值)  
TJ  
-40  
°C  
7.4 热性能信息  
TPS562202  
DRL  
热指标(1)  
单位  
6 引脚  
RθJA  
141.0  
°C/W  
°C/W  
结至环境热阻  
TI EVM 板的结至环境热阻(2)  
RθJA_effective  
75.0  
RθJC(top)  
RθJB  
42.0  
25.5  
1.0  
°C/W  
°C/W  
°C/W  
结至外壳顶部热阻  
结至电路板热阻  
ψJT  
结至顶部特征参数  
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热指标(1)  
DRL  
6 引脚  
25.3  
单位  
°C/W  
ψJB  
结至电路板特征参数  
(1) 有关新旧热指标的更多信息请参阅《半导体IC 封装热指标》应用报告。  
(2) This RθJA_effective TPS562202EVM 板上进行了测试双层铜厚度2oz),VIN = 12VVOUT = 5VIOUT = 2ATA = 25°C  
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7.5 电气特性  
TJ = 40°C 125°CVIN = 12V除非另有说明)  
参数  
测试条件  
最小值 典型值 最大值 单位  
电源电流  
IVIN  
380  
1
520  
3
µA  
µA  
- 非开关电源电流  
VIN 电流EN = 5VVFB = 1V  
VIN 电流EN = 0V  
IVINSDN  
逻辑阈值  
VENH  
关断电源电流  
EN  
1.35  
1.05  
400  
1.6  
V
V
EN 高电平输入电压  
EN 低电平输入电压  
EN 引脚GND 电阻  
VENL  
REN  
EN  
0.9  
VEN = 12V  
225  
900  
kΩ  
VFB 电压和放电电阻  
ECO-modeTM 运行  
VFBTH  
815  
mV  
VFB 阈值电压  
VFBTH  
788  
804  
0
820  
mV  
µA  
VFB 阈值电压  
VFB 输入电流  
TA = 25°C 时为连续模式运行  
IFB  
VFB = 1V  
±0.1  
MOSFET  
RDS(on)h  
RDS(on)l  
140  
84  
TA = 25°CVBST SW = 5.5V  
mΩ  
mΩ  
高侧开关电阻  
低侧开关电阻  
TA = 25°C  
电流限制  
Iocl_l_source  
2.24  
3.1  
4
A
FET 拉电流限值  
电感器谷值电流设定点  
热关断  
160  
25  
关断温度  
迟滞  
热关断阈值(1)  
TSDN  
°C  
导通计时器控制  
tOFF(MIN)  
VFB = 0.5V  
220  
1.2  
310  
ns  
ms  
最短关断时间  
软启动时间  
开关频率  
软启动  
Tss  
内部软启动时间10% 90% VOUT  
VO = 1.05V连续电流条件  
断续检(H > L)  
频率  
Fsw  
580  
kHz  
输出欠压  
VUVP  
65%  
2.2  
18  
UVP 阈值  
THICCUP_WAIT  
THICCUP_RE  
UVLO  
ms  
ms  
断续导通时间  
重新开始之前的断续时间  
4.0  
3.6  
0.4  
4.3  
VIN 电压  
VIN 电压  
VIN 电压  
UVLO  
3.3  
V
UVLO 阈值  
(1) 未经生产测试。  
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7.6 典型特性  
VIN = 12V除非另有说明)  
0.6  
0.55  
0.5  
811  
809  
807  
805  
803  
801  
799  
797  
795  
0.45  
0.4  
0.35  
0.3  
-40  
-20  
0
20  
Junction Temperature (°C)  
40  
60  
80  
100 120 140  
-50  
-20  
10  
40  
70  
100  
130  
Junction Temperature (oC)  
iq  
Vref  
7-2. FB 电压与结温间的关系  
7-1. 电源电流与结温间的关系  
1.18  
1.45  
1.42  
1.39  
1.36  
1.33  
1.3  
1.15  
1.12  
1.09  
1.06  
1.03  
1
-50  
-20  
10  
40  
70  
100  
130  
-50  
-20  
10  
40  
70  
100  
130  
Junction Temperature (oC)  
Junction Temperature (oC)  
ENLt  
ENHt  
7-3. EN 关断阈值电压与结温间的关系  
7-4. EN 导通阈值电压与结温间的关系  
260  
230  
200  
170  
140  
110  
80  
150  
130  
110  
90  
70  
50  
-50  
-20  
10  
40  
70  
100  
130  
-50  
-20  
10  
40  
70  
100  
130  
Junction Temperature (oC)  
Junction Temperature (oC)  
HSR  
LSR  
7-5. Rds-On 与结温间的关系  
7-6. Rds-On 与结温间的关系  
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640  
600  
560  
520  
480  
440  
700  
600  
500  
400  
300  
200  
100  
0
Vout = 1.05V  
Vout = 3.3V  
Vout = 5V  
Vout = 1.05V  
Vout = 3.3V  
Vout = 5V  
4
6
8
10 12  
Input Voltage (V)  
14  
16  
18  
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
2
freq  
freq  
7-7. 开关频率与输入电压间的关系  
7-8. 开关频率与输出电流间的关系  
100%  
100%  
90%  
80%  
70%  
60%  
50%  
40%  
30%  
20%  
10%  
0
90%  
80%  
70%  
60%  
50%  
40%  
30%  
20%  
10%  
0
Vin = 5 V  
Vin = 5 V  
Vin = 9 V  
Vin = 12 V  
Vin = 17 V  
Vin = 9 V  
Vin = 12 V  
Vin = 17 V  
0.001  
0.005  
0.02 0.05 0.1 0.20.3 0.5  
Output Current (A)  
1
2
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
2
0p95  
1e  
7-10. VOUT = 1.05V 效率L = 2.2µH  
7-9. VOUT = 0.95V 效率L = 2.2µH  
100%  
90%  
80%  
70%  
60%  
50%  
40%  
30%  
20%  
10%  
0
100%  
90%  
80%  
70%  
60%  
50%  
40%  
30%  
20%  
10%  
0
Vin = 5 V  
Vin = 9 V  
Vin = 12 V  
Vin = 17 V  
Vin = 5 V  
Vin = 9 V  
Vin = 12 V  
Vin = 17 V  
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
2
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
2
1p5e  
1p8e  
7-11. VOUT = 1.5V 效率L = 2.2µH  
7-12. VOUT = 1.8V 效率L = 2.2µH  
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100%  
90%  
80%  
70%  
60%  
50%  
40%  
30%  
20%  
10%  
100%  
90%  
80%  
70%  
60%  
50%  
40%  
30%  
20%  
10%  
0
Vin = 5 V  
Vin = 9 V  
Vin = 12 V  
Vin = 17 V  
Vin = 9 V  
Vin = 12 V  
Vin = 17 V  
0
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
2
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
2
3p3e  
5e  
7-14. VOUT = 5V 效率L = 4.7µH  
7-13. VOUT = 3.3V 效率L = 3.3µH  
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8 详细说明  
8.1 概述  
TPS562202 是一款 2A 同步降压转换器。专有 D-CAP2 模式控制可支持低 ESR 输出电容器例如专用聚合物电  
容器和多层陶瓷电容器),无需复杂的外部补偿电路。D-CAP2 模式控制的快速瞬态响应可降低所需的输出电  
以达到特定性能水平。  
8.2 功能模块图  
EN  
5
1
VIN  
VUVP  
+
UVP  
œ
Hiccup  
VREG5  
Control Logic  
Regulator  
UVLO  
FB  
6
4
BST  
œ
PWM  
Voltage  
Reference  
Ref  
+
+
HS  
SS  
Soft Start  
Turn-On  
One Shot  
XCON  
2
3
SW  
VREG5  
LS  
TSD  
OCL  
Threshold  
œ
OCL  
+
GND  
+
ZC  
œ
8.3 特性说明  
8.3.1 自适应导通时间控制PWM 运行  
TPS562202 的主控循环是自适应导通时间脉宽调制 (PWM) 控制器支持专有 D-CAP2 模式控制。D-CAP2 模式  
控制将自适应导通时间控制与内部补偿电路相结合在使用低 ESR 和陶瓷输出电容器时实现伪固定频率和较少  
的外部组件数配置。即使几乎没有输出纹波它也能保持稳定。  
在每个周期的开始高侧 MOSFET 将开启。内部一次性计时器到时后MOSFET 将关闭。这个一次性计时器  
的持续时长是根据转换器输入电压 VIN 按比例设置的同时与输出电压 VO 成反比以便在输入电压的范围内保  
持伪固定频率因此称为自适应导通时间控制。当反馈电压降至参考电压之下时一次性计时器将重置高侧  
MOSFET 将再次开启。参考电压将增加内部斜坡以刺激输出纹波不再需要 D-CAP2 模式控制提供的 ESR 感  
应输出纹波。  
8.3.2 Eco-mode 控制  
TPS562202 利用高级 Eco-mode 设计可在轻负载下保持高效率。当输出电流从重负载状态降低时电感器电流  
也会减小最终纹波谷达到零电平这是连续导通和不连续导通模式的边界。检测到电感器电流为零后整流  
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。导通时间几乎与连续导通模式时相  
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10  
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因此输出电容器放电需要更长时间因为负载电流相比参考电压的水平更低。这会使开关频率降低与负载  
电流成正比从而使轻负载保持高效。轻负载运IOUT(LL) 电流的过渡点计算方法方程1。  
(V - VOUT ) ì VOUT  
1
IN  
IOUT(LL)  
=
ì
2 ì L ì fSW  
V
IN  
(1)  
8.3.3 软启动和预偏置软启动  
TPS562202 有内部 1.2ms 的软启动时间。EN 引脚变为高电平时内部软启动功能开始逐步升高 PWM 比较器的  
参考电压。  
如果输出电容器在启动时预偏置器件将开始切换只有在内部参考电压大于反馈电压 VFB 时才会开始逐步升  
高。此方案可确保转换器顺畅上升至调节点。  
8.3.4 电流保护  
使用逐周期谷值检测控制电路来实现输出过流限制 (OCL)。在关断状态期间会监控开关电流方法是测量低侧  
FET 漏源极电压。此电压与开关电流成正比。为了提升精确度对电压感测进行了温度补偿。  
在高侧 FET 开关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器值  
决定。在低侧 FET 开关的导通阶段此电流以线性方式下降。开关电流的平均值是负载电流 Iout。如果监控电流  
高于 OCL 水平转换器将维持低侧 FET 的导通状态暂缓新置位脉冲的生成即使电压反馈环路需要),直到  
电流水平到达或低OCL 水平。在后续的开关周期中导通时间将设为固定值电流也将以相同的方式监控。  
对于此类过流保护有一些重要的注意事项。负载电流高于过流阈值的部分为峰-峰值电感器纹波电流的一半。  
另外如果电流受限输出电压往往会降低因为要求的负载电流可能高于转换器的可用电流。这会导致输出电  
压下降。当 FB 电压降至 UVP 阈值电压以下时UVP 比较器可以检测到。然后器件会在 UVP 延迟时间通常为  
24µs后关闭并在断续时间通常18ms后重新启动。  
过流状况消除后输出电压将恢复为调节值。  
8.3.5 欠压闭(UVLO) 保护  
UVLO 保护功能监控的是内部稳压器电压。如果电压低UVLO 阈值电压器件会关断。这是非闩锁保护。  
8.3.6 热关断  
本器件会监控其自身的温度。如果温度超出阈值通常为 160°C),器件会关断。这是非闩锁保护。温度恢复至  
低于阈值通常135°C器件会恢复正常运行。  
8.4 器件功能模式  
8.4.1 正常运行  
当输入电压高UVLO 阈值、EN 电压高于使能阈值时重负载TPS562202 可在其正常开关模式下运行。在连  
续导通模(CCM) TPS562202 580kHz 的准固定频率运行。  
8.4.2 Eco-mode 运行  
TPS562202 在正常 CCM 运行模式下时如果开关电感器电流降0ATPS562202 开始进入 Eco-mode 运行。  
每个开关周期之后都会有一段节能睡眠时间。FB 电压降至参考电压之下后睡眠时间结束。随着输出电流下  
开关脉冲之间的感知时间增加。  
8.4.3 待机运行  
TPS562202 EN 引脚置为低电平可进入待机模式。  
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9 应用和实施  
NOTE  
以下应用部分的信息不属TI 组件规范TI 不担保其准确性和完整性。客户应负责确定 TI 组件是否适  
用于其应用。客户应验证并测试其设计以确保系统功能。  
9.1 应用信息  
此器件是典型的降压型直流/直流转换器。通常用于将较高的直流电压转换为较低的直流电压最大可用输出电流  
2A。可根据以下设计步骤TPS562202 选择元件值。也可以用 WEBENCH® 软件完成全部设计。WEBENCH  
软件采用一种迭代设计过程生成设计时可访问综合元件数据库。本部分将简要讨论设计过程。  
9.2 典型应用  
9-1 中的应用原理图是为了满足之前的要求而编制的。本电路作为评估模块 (EVM) 提供。以下各节介绍了设计  
过程。  
9-1 所示TPS562202 4.3V 17V 输入、1.05V 输出转换器原理图。  
VIN = 4.3 V to 17 V  
VIN  
VOUT  
C1  
C2  
C3  
10 F  
10 F  
R1 3 kꢀ  
0.1 F  
R2  
10 kꢀ  
1
C4  
1
2
6
5
1
VIN  
SW  
FB  
EN  
Not Installed  
L1  
2.2 H  
VOUT = 1.05 V/2A  
R3 10 kꢀ  
VIN  
VOUT  
C9  
C8  
22 F  
3
4
22 F  
GND  
BST  
C7 0.1 F  
9-1. 1.05V2A 参考设计  
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9.2.1 设计要求  
9-1 给出了该应用的设计参数。  
9-1. 设计参数  
参数  
示例值  
输入电压范围  
输出电压  
4.3V 17V  
1.05V  
瞬态响应负载阶跃满载时10% ~  
90%  
ΔVout = ±5%  
200mV  
20mV  
2A  
输入纹波电压  
输出纹波电压  
输出电流额定值  
运行频率  
580kHz  
9.2.2 详细设计过程  
9.2.2.1 输出电压电阻器选择  
输出电压可通过输出节点和 FB 引脚间的电阻分压器进行设置。TI 建议采用 1% 容差或更优分压电阻。首先使用  
方程2 VOUT。  
为了提高极轻负载时的效率请考虑使用更大阻值的电阻。电阻过高将更容易受到噪声的影响FB 输入电流  
产生的电压误差也更为明显。  
Vout=0.804 x (1 + RFBT/RFBB)  
(2)  
9.2.2.2 输出滤波器选择  
用作输出滤波器LC 滤波器具有双极公式为:  
1
fP  
=
2p LOUT ì COUT  
(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。低频相位是 180°。在输出  
滤波器极点频率下增益以每十倍频40dB 的速率滚降相位快速下降。D-CAP2 引入了高频零点将增益滚  
降的速率降为每十倍频程 –20dB将相位增加到零点频率之上每十倍频程 90°。必须选择输出滤波器的电感器和  
电容器使 方程式 3 的双极位于高频零点之下但又与之足够接近使相位提升达到高频零点为稳定电路提供  
足够的相位裕度。若要满足此要求请使9-2 中推荐的值。  
9-2. 建议的元件值  
C8 + C9 (µF)  
TYP L1 (µH)  
CFF (pF)  
输出电(V)  
R1 (kΩ)  
R2 (kΩ)  
最小值  
20  
典型值  
44  
最大值  
110  
110  
110  
110  
110  
110  
110  
110  
110  
110  
0.85  
0.9  
1
0.549  
1.2  
10.0  
10.0  
10.0  
10.0  
10.0  
10.0  
10.0  
10.0  
10.0  
10.0  
1.5  
1.5  
2.2  
2.2  
2.2  
2.2  
2.2  
3.3  
3.3  
4.7  
-
20  
44  
-
2.4  
20  
44  
-
1.05  
1.2  
1.5  
1.8  
2.5  
3.3  
5
3.0  
20  
44  
-
4.87  
8.66  
12.4  
21.0  
30.9  
52.3  
20  
44  
-
20  
44  
-
20  
44  
-
20  
44  
-
20  
44  
10-220  
10-220  
20  
44  
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9-2. 建议的元件(continued)  
C8 + C9 (µF)  
TYP L1 (µH)  
CFF (pF)  
输出电(V)  
R1 (kΩ)  
R2 (kΩ)  
最小值  
典型值  
最大值  
6.5  
70.5  
10.0  
4.7  
20  
44  
110  
10-220  
电感器峰-峰值纹波电流、峰值电流RMS 电流使方程4方程5 方程6 计算。额定电感器饱和电流  
必须大于计算出的峰值电流RMS 或额定加热电流必须大于计算出RMS 电流。  
V
- VOUT  
VOUT  
IN(MAX)  
IlP-P  
=
ì
V
LO ì fSW  
IN(MAX)  
(4)  
(5)  
IlP-P  
IlPEAK = IO  
+
2
1
2
2
ILO(RMS)  
=
IO  
+
IlP-P  
12  
(6)  
对于这个设计示例算出的峰值电流为 2.35A算出的 RMS 流为 2.01A所用的电感器是 WE  
74437349022。  
输出电压纹波量取决于电容器值和 ESRTPS562202 旨在与陶瓷或其他低 ESR 电容器配合使用。推荐值的范围  
20µF 110µF 之间。使方程7 确定输出电容器所需的额RMS 电流。  
VOUT ì V - VOUT  
(
)
IN  
ICO(RMS)  
=
12 ì V ì LO ì fSW  
IN  
(7)  
在此设计中使用了 2 22µF MuRata GRM21BR61A226ME44L 输出电容器。每个电容器的典型 ESR 为  
2mΩ。计算出RMS 电流0.286A每个输出电容器的额定电流4A。  
9.2.2.3 输入电容器选型  
TPS562202 需要一个输入去耦电容器并且根据应用的要求需要一个大容量电容器。TI 建议去耦电容器使用超过  
10µF 的陶瓷电容器。从引脚 1 到接地的额外 0.1µF 电容器 (C3) 是必需具备的可用于提供额外的高频滤波。额  
定电容器电压必须大于最大输入电压。  
9.2.2.4 自举电容器选型  
BST SW 引脚之间必须连接一个典型值0.1µF 的陶瓷电容用于确保正常运行。TI 建议使用陶瓷电容器。  
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9.2.3 应用曲线  
以下波形VIN = 12V 时进行测试除非另有说明。  
1.08  
1.07  
1.06  
1.05  
1.04  
1.03  
1.08  
1.07  
1.06  
1.05  
1.04  
1.03  
0
0.4  
0.8 1.2  
Output Current (A)  
1.6  
2
4
6
8
10 12  
Input Voltage (V)  
14  
16  
18  
load  
load  
9-2. 不同负载的负载调节  
9-3. 不同输入电压的负载调节  
Vin = 100mV/div  
Vout = 20mV/div  
Iout = 1A/div  
SW = 5V/div  
SW = 5V/div  
Iout = 1A/div  
2 us/div  
20 us/div  
9-4. 输入电压纹Iout = 2A  
9-5. 输出电压纹波Iout = 0.01A  
Vout = 20mV/div  
Vout = 20mV/div  
Iout = 1A/div  
SW = 5V/div  
SW = 5V/div  
Iout = 1A/div  
2 us/div  
2 us/div  
9-6. 输出电压纹波Iout = 0.2A  
9-7. 输出电压纹波Iout = 2A  
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Vin = 5V/div  
Vin = 5V/div  
VEN = 5V/div  
VEN = 5V/div  
Vout = 500mV/div  
Vout = 500mV/div  
4 ms/div  
4 ms/div  
9-9. 相对VIN 的关断  
9-8. 相对VIN 的启动  
Vin = 5V/div  
Vin = 5V/div  
VEN = 2V/div  
VEN = 2V/div  
Vout = 500mV/div  
Vout = 500mV/div  
2 ms/div  
2 ms/div  
9-11. 相对EN 的关断  
9-10. 相对EN 的启动  
Vout = 50mV/div  
Vout = 50mV/div  
Iout = 1A/div  
Iout = 1A/div  
200 us/div  
200 us/div  
9-13. 瞬态响应1A 2A  
9-12. 瞬态响应0.2A 1.8A  
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Vout = 500mV/div  
Vout = 500mV/div  
SW = 5V/div  
SW = 5V/div  
IL = 2A/div  
IL = 2A/div  
20 ms/div  
10 ms/div  
9-14. OC  
9-15. 断续Iout = 5A  
10 电源相关建议  
TPS562202 可在 4.3V 17V 的输入电源电压范围内运行。降压转换器要求输入电压高于输出电压以确保正常  
运行。建议的极限运行占空比75%。使用此标准建议的最低输出电压VO/0.75。  
11 布局  
11.1 布局指南  
1. 为减少布线阻抗VIN GND 布线越宽越好。从散热的角度来看宽阔的区域也是有利的。  
2. 输入电容器和输出电容器应放置在尽可能靠近器件的位置以尽可能减少布线阻抗。  
3. 为输入电容器和输出电容器提供足够的通孔。  
4. 从物理角度而言SW 布线应尽可能短且宽从而最大限度地减小辐射发射。  
5. 不允许开关电流在器件下流过。  
6. 应将单独VOUT 路径连接到上部反馈电阻器。  
7. 与反馈路径GND 引脚建立开尔文连接。  
8. 电压反馈回路应放置在远离高压开关布线的位置并且宜具有接地屏蔽。  
9. FB 节点的布线应尽可能小以避免噪声耦合。  
10. 输出电容器GND 引脚之间GND 布线应尽可能宽从而尽可能减小其布线阻抗。  
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11.2 布局示例  
VIN  
GND  
CIN  
RFBB  
RFBT  
VIN  
SW  
FB  
EN  
EN  
Control  
SW  
GND  
BST  
CBST  
L
VOUT  
GND  
COUT  
VIA (Connected to GND plane at bottom layer)  
VIA (Connected to SW)  
11-1. TPS562202 布局  
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12 器件和文档支持  
12.1 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。  
12.2 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 《使用条款》。  
12.3 商标  
D-CAP2and TI E2Eare trademarks of Texas Instruments.  
WEBENCH® is a registered trademark of Texas Instruments.  
所有商标均为其各自所有者的财产。  
12.4 静电放电警告  
静电放(ESD) 会损坏这个集成电路。德州仪(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。  
12.5 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。  
13 机械、封装和可订购信息  
以下页面包含机械、封装和可订购信息。这些信息是指定器件的最新可用数据。数据如有变更恕不另行通知,  
且不会对此文档进行修订。如需获取此数据表的浏览器版本请查阅左侧的导航栏。  
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PACKAGE OPTION ADDENDUM  
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10-Dec-2020  
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)  
TPS562202DRLR  
ACTIVE  
SOT-5X3  
DRL  
6
4000 RoHS & Green  
Call TI | SN  
Level-1-260C-UNLIM  
-40 to 150  
2202  
(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  
PACKAGE MATERIALS INFORMATION  
www.ti.com  
23-May-2023  
TAPE AND REEL INFORMATION  
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  
*All dimensions are nominal  
Device  
Package Package Pins  
Type Drawing  
SPQ  
Reel  
Reel  
A0  
B0  
K0  
P1  
W
Pin1  
Diameter Width (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Quadrant  
(mm) W1 (mm)  
TPS562202DRLR  
TPS562202DRLR  
SOT-5X3  
SOT-5X3  
DRL  
DRL  
6
6
4000  
4000  
180.0  
180.0  
9.5  
8.4  
1.78  
1.8  
1.78  
1.8  
0.69  
0.75  
4.0  
4.0  
8.0  
8.0  
Q3  
Q3  
Pack Materials-Page 1  
PACKAGE MATERIALS INFORMATION  
www.ti.com  
23-May-2023  
TAPE AND REEL BOX DIMENSIONS  
Width (mm)  
H
W
L
*All dimensions are nominal  
Device  
Package Type Package Drawing Pins  
SPQ  
Length (mm) Width (mm) Height (mm)  
TPS562202DRLR  
TPS562202DRLR  
SOT-5X3  
SOT-5X3  
DRL  
DRL  
6
6
4000  
4000  
184.0  
210.0  
184.0  
185.0  
19.0  
35.0  
Pack Materials-Page 2  
PACKAGE OUTLINE  
DRL0006A  
SOT - 0.6 mm max height  
S
C
A
L
E
8
.
0
0
0
PLASTIC SMALL OUTLINE  
1.7  
1.5  
PIN 1  
ID AREA  
A
1
6
4X 0.5  
1.7  
1.5  
2X 1  
NOTE 3  
4
3
1.3  
1.1  
0.3  
6X  
0.05  
TYP  
0.00  
B
0.1  
0.6 MAX  
C
SEATING PLANE  
0.05 C  
0.18  
0.08  
6X  
SYMM  
SYMM  
0.27  
0.15  
6X  
0.1  
0.05  
C A B  
0.4  
0.2  
6X  
4223266/C 12/2021  
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. This dimension does not include mold flash, protrusions, or gate burrs. Mold flash, protrusions, or gate burrs shall not  
exceed 0.15 mm per side.  
4. Reference JEDEC registration MO-293 Variation UAAD  
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EXAMPLE BOARD LAYOUT  
DRL0006A  
SOT - 0.6 mm max height  
PLASTIC SMALL OUTLINE  
6X (0.67)  
SYMM  
1
6
6X (0.3)  
SYMM  
4X (0.5)  
4
3
(R0.05) TYP  
(1.48)  
LAND PATTERN EXAMPLE  
SCALE:30X  
0.05 MIN  
AROUND  
0.05 MAX  
AROUND  
SOLDER MASK  
OPENING  
METAL UNDER  
SOLDER MASK  
METAL  
SOLDER MASK  
OPENING  
NON SOLDER MASK  
DEFINED  
SOLDER MASK  
DEFINED  
(PREFERRED)  
SOLDERMASK DETAILS  
4223266/C 12/2021  
NOTES: (continued)  
5. Publication IPC-7351 may have alternate designs.  
6. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site.  
7. Land pattern design aligns to IPC-610, Bottom Termination Component (BTC) solder joint inspection criteria.  
www.ti.com  
EXAMPLE STENCIL DESIGN  
DRL0006A  
SOT - 0.6 mm max height  
PLASTIC SMALL OUTLINE  
6X (0.67)  
SYMM  
1
6
6X (0.3)  
SYMM  
4X (0.5)  
4
3
(R0.05) TYP  
(1.48)  
SOLDER PASTE EXAMPLE  
BASED ON 0.1 mm THICK STENCIL  
SCALE:30X  
4223266/C 12/2021  
NOTES: (continued)  
8. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate  
design recommendations.  
9. Board assembly site may have different recommendations for stencil design.  
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