TPS563211 [TI]

采用 SOT583 封装且具有 1% 精度、PG/SS 和 PFM/强制 PWM 的 4.2V 至 17V、3A 同步降压转换器;
TPS563211
型号: TPS563211
厂家: TEXAS INSTRUMENTS    TEXAS INSTRUMENTS
描述:

采用 SOT583 封装且具有 1% 精度、PG/SS 和 PFM/强制 PWM 的 4.2V 至 17V、3A 同步降压转换器

转换器
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TPS563211  
ZHCSM27A SEPTEMBER 2020 REVISED AUGUST 2021  
TPS563211 SOT583 封装4.2V 18V 输入、3A 同步降压转换器  
1 特性  
3 说明  
• 输入电压4.2 V 18 V  
• 输出电压0.6V 7V  
TPS563211 是一款具有成本效益且高度灵活的同步降  
压转化器提供可选的 Eco-mode 或强制连续导通模  
(FCCM) 操作。另外还可以通过 MODE 引脚配置可  
选的电源正常状态指示器或外部软启动。通过正确配置  
使能、电源正常状态指示器或外部软启动可以实现电源  
时序控制。4.2V 18V 的宽输入电压范围支12V 和  
15V 等各种常见的输入电压轨。其输出电压为 0.6V 至  
7V支持高3A 的持续输出电流。  
– 高3A 的持续输出电流  
– 最短导通时间45ns  
– 最大占空比: 98%  
• 高效率  
– 集成66mΩ33mΩMOSFET  
– 静态电120µA典型值)  
• 高度灵活且易于使用  
该器件采用高级仿真电流模式 (AECM) 控制拓扑能  
够提供快速瞬态响应和真正的固定开关频率。借助内部  
智能环路带宽控制该器件无需外部补偿即可在宽输  
出电压范围内实现快速瞬态响应。  
– 可Eco-mode FCCM 操作  
– 可选的电源正常状态指示器或外部软启动  
– 精密使能输入  
• 高精度  
高侧峰值电流的逐周期电流限制可在过载情况下保护器  
并通过低侧谷值电流限制防止电流失控增强限制  
效果。在过压保护 (OVP)、欠压保护 (UVP)UVLO  
保护和热关断保护情况下将触发打嗝模式。  
– 基准电压精度±1% (25°C)  
– 开关频率容差±8.5%  
• 小解决方案尺寸  
– 内置补偿功能便于使用  
SOT583 封装  
– 最小外部元件数量  
此器件采1.6mm x 2.1mm SOT583 封装。  
器件信息  
封装(1)  
• 用于高侧和低MOSFET 的逐周期电流限制  
• 非锁OVPUVPUVLO TSD 保护  
• 使TPS563211 并借WEBENCH® Power  
Designer 创建定制设计方案  
封装尺寸标称值)  
器件型号  
TPS563211  
SOT583 (8)  
1.2 mm x 2.1 mm  
(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 应用  
机顶(STB)数字电视  
智能扬声器  
有线网络宽带  
监控  
100  
95  
90  
85  
80  
75  
70  
VIN  
VIN  
BOOT  
TPS563211  
C2  
C1  
L
VOUT  
SW  
PG/SS  
FB  
MODE  
R1  
R2  
R3  
EN  
EN  
C3  
65  
GND  
VIN = 12 V, VOUT = 3.3 V  
VIN = 12 V, VOUT = 5 V  
60  
VIN = 9 V, VOUT = 3.3 V  
VIN = 9 V, VOUT = 5 V  
55  
50  
简化原理图  
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
5
效率与输出电流间的关系  
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  
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English Data Sheet: SLUSDX1  
 
 
 
 
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ZHCSM27A SEPTEMBER 2020 REVISED AUGUST 2021  
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......................................................................7  
7 详细说明.......................................................................... 10  
7.1 概述...........................................................................10  
7.2 功能框图....................................................................10  
7.3 特性说明....................................................................10  
7.4 器件功能模式............................................................ 14  
8 应用和实现.......................................................................17  
8.1 应用信息....................................................................17  
8.2 典型应用....................................................................17  
9 电源建议.......................................................................... 25  
10 布局............................................................................... 25  
10.1 布局指南..................................................................25  
10.2 布局示例..................................................................25  
11 器件和文档支持..............................................................27  
11.1 器件支持..................................................................27  
11.2 接收文档更新通知................................................... 27  
11.3 支持资源..................................................................27  
11.4 商标.........................................................................27  
11.5 Electrostatic Discharge Caution..............................27  
11.6 术语表..................................................................... 27  
12 机械、封装和可订购信息...............................................28  
4 修订历史记录  
以前版本的页码可能与当前版本的页码不同  
Changes from Revision * (September 2020) to Revision A (August 2021)  
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• 将文档状态从“预告信息”更改为“量产数据”................................................................................................ 1  
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5 引脚配置和功能  
PG/SS  
VIN  
1
2
3
4
8
FB  
7
6
5
MODE  
EN  
SW  
GND  
BOOT  
5-1. 8 SOT583 DRL 封装俯视图)  
5-1. 引脚功能  
引脚  
名称  
I/O(1)  
说明  
编号  
该引脚可以选择作为电源正常功能或软启动功能具体取决于器MODE 引脚配置。  
• 如果选择了电源正常功能这是一个开漏电源正常指示器。  
• 如果选择了软启动功能则从该引脚连接GND 的外部电容器定义内部参考电压的上  
升时间。  
PG/SS  
1
I/O  
VIN  
SW  
2
3
4
5
P
P
G
P
控制电路的输入电压电源引脚。VIN GND 之间连接输入去耦电容器。  
开关节点端子。将输出电感器连接到该引脚。  
GND  
BOOT  
控制器电路和内部电路GND 端子  
MOSFET 栅极驱动电路的电源输入。BOOT SW 引脚间连接一0.1μF 电容  
器。  
启用输入控制。EN 驱动为高电平或让该引脚悬空可启用转换器。外部电阻分压器可用于  
实现可调节VIN UVLO 功能。  
EN  
6
I/O  
轻负载下的器件运行模式Eco-Mode 运行FCCM 运行和引1 功能电源正常引脚  
或软启动引脚选择引脚。MODE GND 之间连接一个电阻器以便根据7-1 配置  
器件。  
MODE  
FB  
7
8
I/O  
I
变换器反馈输入。通过反馈电阻分压器连接到输出电压。  
(1) I = 输入O = 输出I/O = 输入或输出G = 接地P = 电源  
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6 规格  
6.1 绝对最大额定值  
在建议-40°C +125°C 工作结温范围内除非另外说明(1)  
最小值  
最大值 单位  
VIN  
-0.3  
20  
-0.3  
3  
20  
22  
SW直流  
SW< 10ns  
-0.3  
20  
V
22  
VIN SW直流  
引脚电压(2)  
VIN SW< 10ns  
3  
BOOT  
25  
6
0.3  
0.3  
0.3  
-40  
BOOT SW  
6
ENFBPG/SSMODE  
工作结温(3)  
TJ  
150  
150  
°C  
°C  
Tstg  
65  
贮存温度  
(1) 超出这些列出的绝对最大额定值的压力可能会对器件造成永久损坏。这些仅仅是压力额定值并不表示器件在这些条件下以及在“建议  
运行条件”以外的任何其他条件下能够正常运行。在绝对最大额定值条件下长时间运行可影响器件可靠性。  
(2) 所有电压值都相对于网络接地端而言。  
(3) 尽管可以在高125°C 的结温下工作但会缩短器件的使用寿命。  
6.2 ESD 等级  
单位  
人体放电模式HBM),ANSI/  
ESDA/JEDEC JS-001所有引脚(1)  
±2000  
V(ESD  
V
静电释放  
充电器件模式CDM),JEDEC 规  
JESD22-C101所有引脚(2)  
±500  
(1) JEDEC JEP155 规定500V HBM 可实现在标ESD 控制流程下安全生产。  
(2) JEDEC JEP157 规定250V CDM 可实现在标ESD 控制流程下安全生产。  
6.3 建议运行条件  
在建议-40°C +125°C 工作结温范围内除非另外说明(1)  
最小值  
最大值 单位  
VIN  
4.2  
0.6  
18  
7
输入电源电压范围  
输出电压范围  
VOUT  
18  
20  
SW直流  
0.1  
3  
SW< 10ns  
VIN - SW直流  
VIN - SW< 10ns  
BOOT  
18  
V
0.1  
3  
20  
23.5  
5.5  
引脚电压  
0.1  
0.1  
0.1  
0
BOOT - SW  
5.5  
ENFBPG/SSMODE  
IOUT  
TJ  
3
A
输出电流范围  
工作结温  
-40  
125  
°C  
(1) 建议运行条件表示器件可正常工作的条件但不保证特定性能限制。有关保证的规格请参阅“电气特性”。  
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6.4 热性能信息  
TPS563211  
热指标(1)  
DRLSOT583)  
单位  
8 引脚  
(2)  
RθJA  
116.7  
41.7  
20.9  
1.0  
°C/W  
°C/W  
°C/W  
°C/W  
°C/W  
°C/W  
结至环境热阻  
RθJC(top)  
RθJB  
结至外壳顶部热阻  
结至电路板热阻  
ΨJT  
结至顶部特征参数  
20.8  
70  
ΨJB  
结至电路板特征参数  
(3)  
RθJA(EVM)  
TPS563211EVM 上的结至环境热阻  
(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SPRA953。  
(2) 此表中给出RθJA 值仅用于与其他封装的比较不能用于设计目的。这些值是在标JEDEC 板上模拟得出的。它们并不代表在实际  
应用中获得的性能。  
(3) TPS563211EVM 上的实RθJA 70/W测试条件VIN = 12VVOUT = 5VIOUT = 3ATA = 25℃。  
6.5 电气特性  
限值适用于建议-40°C +125°C 工作结温范围TJ)(除非另外说明。最小和最大限值是经过测试、设计和统计相关性  
而确定的。典型值表TJ = 25°C 条件下最有可能达到的参数标准仅供参考。除非另有说明以下条件适用VIN = 4.2V 至  
18V。  
参数  
测试条件  
最小值 典型值 最大值 单位  
电源  
VIN  
4.2  
18  
V
工作输入电压  
非开关VEN = 1.2VVFB = 0.65VIOUT  
= 0mA  
120  
µA  
节能模式下VIN 静态电流  
IQ(VIN)  
非开关VEN = 1.2VVFB = 0.65VIOUT  
450  
3
µA  
µA  
FCCM VIN 静态电流  
VIN 关断电源电流  
= 0mA  
ISD(VIN)  
UVLO  
VIN = 12VVEN = 0V  
10  
VUVLO(R)  
VUVLO(F)  
ENABLE  
VEN(R)  
3.8  
3.4  
4
4.2  
3.8  
V
V
VIN UVLO 上升阈值  
VIN UVLO 下降阈值  
VIN 上升  
VIN 下降  
3.6  
1.05  
0.91  
0.93  
2.4  
1.15  
1.01  
1.2  
1.25  
1.10  
1.5  
V
V
EN 电压上升阈值  
EN 上升启用开关  
EN 下降禁用开关  
VEN = 1.0 V  
VEN(F)  
EN 电压下降阈值  
IEN(P1)  
µA  
µA  
EN 引脚拉电流EN 上升阈值  
EN 引脚拉电流迟滞  
IEN(H)  
3.1  
3.81  
基准电压  
TJ = 25°C  
0.594  
0.591  
-0.1  
0.6  
0.6  
0
0.606  
0.609  
0.1  
V
V
VFB  
FB 电压  
TJ = 40°C 125°CVIN = 12V  
VFB = 0.65VTJ = 25°C  
IFB(LKG)  
STARTUP  
ISS  
µA  
FB 输入泄漏电流  
VSS=0V  
4.5  
1.5  
6.6  
2
8.3  
2.6  
µA  
ms  
软启动充电电流  
tSS  
1 个开关脉冲到目VOUT  
内部固定软启动时间  
开关频率  
fSW(FCCM)  
550  
600  
650  
kHz  
开关频率FCCM 运行  
功率级  
RDSON(HS)  
TJ = 25°CVIN = 12VVBOOT-SW = 5V  
TJ = 25°CVIN = 12V  
66  
33  
45  
MOSFET 导通电阻  
MOSFET 导通电阻  
ON 脉冲宽度  
mΩ  
mΩ  
ns  
RDSON(LS)  
(1)  
tON(min)  
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限值适用于建议-40°C +125°C 工作结温范围TJ)(除非另外说明。最小和最大限值是经过测试、设计和统计相关性  
而确定的。典型值表TJ = 25°C 条件下最有可能达到的参数标准仅供参考。除非另有说明以下条件适用VIN = 4.2V 至  
18V。  
参数  
测试条件  
最小值 典型值 最大值 单位  
tON(max)  
tOFF(min)  
6
µs  
ns  
ON 脉冲宽度  
OFF 脉冲宽度  
105  
过流保护  
IHS(OC)  
4.25  
3.0  
5
4
5.75  
4.9  
A
A
HS MOSFET 上的峰值电流限值  
高侧峰值电流限值  
低侧谷值电流限值  
LS MOSFET 上的谷值电流限值VIN  
12V  
=
ILS(OC)  
LS MOSFET 上的灌电流限值VIN  
12V  
=
ILS(NOC)  
1.1  
1.5  
2.2  
A
FCCM 的低侧负电流限值  
tHIC(WAIT)  
tHIC(RE)  
OVP UVP  
108  
6
µs  
进入打嗝前的等待时间  
重启之前的打嗝时间  
周期  
62.5%  
5%  
VFB 下降  
UVP 迟滞  
VFB 上升  
OVP 迟滞  
VUVP  
欠压保护UVP阈值电压  
过压保护OVP阈值电压  
107% 112.0%  
5%  
114%  
VOVP  
电源正常  
82%  
87%  
87%  
92%  
92%  
97%  
112%  
114%  
0.3  
FB 下降PG 从高到低  
FB 上升PG 从低到高  
FB 下降PG 从低到高  
FB 上升PG 从高到低  
IPG = 0.6mA  
VPGTH  
电源正常阈值  
101%  
107%  
107%  
112%  
VPG(OL)  
IPG(LKG)  
tPG(R)  
V
µA  
µs  
µs  
V
PG 引脚输出低电平电压  
开漏输出高电平时PG 引脚漏电流  
PG 延迟从低到高  
VPG = 5.5V  
-1  
1
112  
48  
2
tPG(F)  
PG 延迟从高到低  
有效输出的最VIN(1)  
2.5  
100μA VPG/SS < 0.5V  
热关断  
(1)  
TJ(SD  
150  
20  
°C  
°C  
热关断阈值  
热关断迟滞  
)
(1)  
TJ(HY  
S)  
(1) 未经生产测试  
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6.6 典型特性  
VIN = 12VTA = 25°C除非另有说明)  
132  
130  
128  
126  
124  
122  
120  
118  
116  
114  
500  
490  
480  
470  
460  
450  
440  
430  
420  
410  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
TJ - Junction Temperature (èC)  
TJ - Junction Temperature (èC)  
6-1. 静态电流Eco-Mode与结温间的关系  
6-2. 静态电流FCCM与结温间的关系  
5
0.606  
4.5  
4
0.604  
0.602  
0.6  
3.5  
3
0.598  
0.596  
0.594  
2.5  
2
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
TJ - Junction Temperature (èC)  
TJ - Junction Temperature (èC)  
6-3. 关断电流与结温间的关系  
6-4. 基准电压与结温间的关系  
95  
46  
44  
42  
40  
38  
36  
34  
32  
30  
28  
26  
90  
85  
80  
75  
70  
65  
60  
55  
50  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
TJ - Junction Temperature (èC)  
TJ - Junction Temperature (èC)  
6-5. MOSFET 导通电阻与结温间的关系  
6-6. MOSFET 导通电阻与结温间的关系  
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4.4  
4.2  
4
1.23  
1.2  
L ç H  
H ç L  
L ç H  
H ç L  
1.17  
1.14  
1.11  
1.08  
1.05  
3.8  
3.6  
3.4  
3.2  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
TJ - Junction Temperature (èC)  
TJ - Junction Temperature (èC)  
6-7. VIN UVLO 阈值与结温间的关系  
6-8. EN 阈值与结温间的关系  
5.2  
4.4  
5.15  
5.1  
5.05  
5
4.2  
4
3.8  
3.6  
3.4  
3.2  
4.95  
4.9  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
TJ - Junction Temperature (èC)  
TJ - Junction Temperature (èC)  
6-9. 高侧电流限制阈值与结温间的关系  
6-10. 低侧电流限制阈值与结温间的关系  
610  
720  
VIN = 9 V  
VIN = 12 V  
VIN = 17 V  
640  
560  
480  
400  
320  
240  
160  
80  
605  
600  
595  
590  
585  
580  
0
0.001  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
5
TJ - Junction Temperature (èC)  
6-11. 开关频率与结温间的关系  
6-12. 开关频率与输出电流的关系VOUT = 3.3V, L =  
3.3µH  
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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 = 6.5 V, Eco  
VIN = 6.5 V, FCCM  
VIN = 9 V, Eco  
VIN = 9 V, FCCM  
VIN = 12 V, Eco  
VIN = 12 V, FCCM  
VIN = 17 V, Eco  
VIN = 17 V, FCCM  
VIN = 6.5 V, Eco  
VIN = 6.5 V, FCCM  
VIN = 9 V, Eco  
VIN = 9 V, FCCM  
VIN = 12 V, Eco  
VIN = 12 V, FCCM  
VIN = 17 V, Eco  
VIN = 17 V, FCCM  
0
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
5
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
5
6-13. VOUT = 1.05V 效率L = 1.5µH  
6-14. VOUT = 3.3V 效率L = 3.3µH  
100  
100  
90  
80  
70  
60  
50  
40  
30  
20  
10  
0
90  
80  
70  
60  
50  
40  
30  
20  
10  
0
VIN = 9 V, Eco  
VIN = 9 V, Eco  
VIN = 9 V, FCCM  
VIN = 12 V, Eco  
VIN = 12 V, FCCM  
VIN = 17 V, Eco  
VIN = 17 V, FCCM  
VIN = 9 V, FCCM  
VIN = 12 V, Eco  
VIN = 12 V, FCCM  
VIN = 17 V, Eco  
VIN = 17 V, FCCM  
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
5
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
5
6-15. VOUT = 5V 效率L = 4.7µH  
6-16. VOUT = 7V 效率L = 4.7µH  
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7 详细说明  
7.1 概述  
该器件是 3A 同步降压转换器可在 4.2V 18V 输入电压和 0.6V 7V 输出电压范围内工作。该器件采用  
AECM 控制这是一种仿真电流控制拓扑结合了峰值电流模式控制和 D-CAP2 控制的优势可提供具有真正固  
定开关频率的快速瞬态响应。  
通过适当的 MODE 配置该器件支持可选的 Eco-Mode 运行或 FCCM 运行以及可选的电源正常指示器或外部软  
启动。  
该器件具有导通时间延长功能98% 的最大占空比。  
7.2 功能框图  
VIN  
EN  
Bias & Voltage  
Reference  
Bootstrap  
Regulator  
VCC Regulator  
UVLO  
VUVP  
+
-
BOOT  
UVP  
+
VOVP  
-
OVP  
Ripple Injection Generator  
SW  
R3  
R1  
R2  
SW  
Mode  
Detection  
Eco-mode or FCCM  
Crj  
VCC  
Control Logic  
Vripple  
PFM  
Ton  
Timer  
-
-
Vfb  
Vref_int  
FB  
+
+
-
PWM  
+
Vslp  
R
Q
S
GND  
gm  
+
+
Comparator  
Error Amp  
Oscillator &  
Slope Comp  
Generator  
HS & LS  
Current Sense  
Vref  
Soft-Start  
PG/SS  
+
-
FB  
VPGTH  
TSD  
PG or SS ?  
Mode Selection  
& PG or SS  
Selection  
Eco-mode or FCCM  
MODE  
7.3 特性说明  
7.3.1 高级仿真电流模式控制  
器件采用 AECM 控制这是一种基于仿真电流控制的拓扑结合了峰值电流模式控制D-CAP2 控制的优点提  
供具有真正固定开关频率的快速瞬态响应。AECM 控制拓扑支持两种基本调节模式PFM 调节模式PWM 调  
节模式。在 PWM 期间它在 CCM DCM 以其标称开关频率运行。频率通常约为 600kHz频率变化可控。如  
果负载电流减小它会进入 PFM以在极轻的负载下保持高效率。在 PFM 开关频率随着负载电流的增加而  
降低。借助内部自适应环路调整器件无需外部补偿即可在宽输出电压范围内提供快速瞬态响应。  
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7.3.2 模式选择PG/SS 引脚功能配置  
器件需要一个模式电阻器来选择轻负载下的运行模式并配置引1 的功能。7-1 显示MODE 引脚设置。  
7-1. MODE 引脚设置  
PG/SS 引脚的功能  
电源正常  
模式电阻器范围  
[0, 12]kΩ  
建议模式电阻值  
轻负载运行模式  
Eco-mode  
Eco-mode  
FCCM  
0
[30, 50]kΩ  
47kΩ  
100kΩ  
悬空  
软启动  
[83, 120]kΩ  
[180, ]kΩ  
软启动  
FCCM  
电源正常  
7-1 显示了使能信号触发 EN 开启阈值后器件的典型启动序列。VIN 电压越过 UVLO 上升阈值后大约需要  
110μs 可完成对 MODE 引脚的读取和设置。在此过程之后MODE 状态被锁存并且不会改变直到 VIN EN  
切换以重新启动该器件。然后软启动功能开始逐步升PWM 比较器的参考电压。  
EN threshold  
1.18V  
EN  
VIN  
UVLO  
4V  
Mode  
detection  
VIN  
MODE  
110µs 100µs  
Tss  
110µs  
VOUT  
PGOOD  
t
7-1. 上电序列  
7.3.3 电源正常PG)  
这是MODE 引脚配置的可选功能。  
该器件具有内置电源正常PG功能可指示输出电压是否已达到适当水平。PG 信号可用于多个电源轨的启动  
排序。PG/SS 引脚用作开漏输出需要一个上拉电阻器上拉至任何低于 5.5V 的电压。建议使用 10kΩ 的上  
拉电阻器将其上拉至 5V 电压。它可以灌 0.8mA 的电流并保持其指定的逻辑低电平。一旦 FB 引脚电压介于内部  
参考电压VREF92% 112% 之间并且经112μs 的抗尖峰脉冲时间PG/SS 将处于高阻抗状态。FB  
引脚电压低UVP 或高OVP 阈值时或者在发生热关断、EN 关断UVLO 情况时PG/SS 引脚48μs 的  
抗尖峰脉冲时间后被拉低。VIN 必须保持存在以使PG/SS 引脚保持低电平。  
如果选PG 功能时不使用电源正常输出建议连接GND 以获得更好的热性能。  
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7-2. 电源正常指示器逻辑表  
逻辑信号  
PG 逻辑状态  
VIN  
EN  
TSD  
VOUT  
VOUT = 目标  
VOUT > 目标  
未触发  
VIN > UVLO  
VOUT < 目标  
触发  
2.5V < VIN < UVLO  
VIN < 2.5V  
未定义  
7.3.4 软启动和预偏置软启动  
这是MODE 引脚配置的可选功能。  
如果选择 PG 功能则器件以 2ms 的内部软启动时间工作。如果选择 SS 功能则器件具有可调软启动功能。当  
EN 引脚变为高电平时软启动充电电流 ISS 开始为从 PG/SS 引脚连接到 GNDCSS的电容器充电。在启动期  
间保持对输出电压的平滑控制。根据方程1 计算软启动时间。  
3.5 × C nF × V  
ss REF  
V  
t
ms =  
(1)  
ss  
I
uA  
ss  
其中  
VREF = 0.6VISS = 6.6µA  
外部软启动电容器的值不得低4nF典型值),以确保用户具有良好的启动性能。  
如果输出电容器在启动时预偏置器件将启动开关且只有在内部参考电压大于反馈电压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。  
7.3.5 PG/SS 引脚输出放电  
如果选择了 PG 功能当器件被 ENOVPUVPUVLO 关断或热关断时器件会将 PG/SS 引脚拉低。在这些  
情况下可以将 PG/SS 通过电阻器连接到 VOUT 用于对 VOUT 放电请参阅7-2。放电速率可通过 R3 调  
正常工作时也用于上拉 PG/SS 引脚。放电功能保持活动状态所需的最小电源电压通常为 2.5V。出于可靠性  
考虑将流入 PG/SS 引脚的最大电流保持在 1.8mA 以下。对于给定输出电压R3 的最小电阻值可通过方程式 2  
计算。  
VOUT(V)  
R3_MIN(kW) =  
- 0.4  
1.8  
(2)  
VIN  
VIN  
BOOT  
TPS563211  
C2  
C1  
L
VOUT  
SW  
PG/SS  
FB  
MODE  
R1  
R2  
R3  
EN  
EN  
C3  
400 Q  
GND  
7-2. 使TPS563211 PG/SS 引脚VOUT 放电  
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7.3.6 精密使能及调节欠压锁定  
EN 引脚可为器件提供电气开/关控制功能。EN 引脚电压超过阈值电压时器件开始工作。如EN 引脚电压被  
拉至阈值电压以下稳压器停止开关并进入关断模式。  
EN 引脚具备一个内部上拉源电流使用户能够悬空 EN 引脚以启用器件。如果应用需要控EN 引脚请使用外  
部控制逻辑接口连接EN 引脚如漏极开路或集电极开路输出逻辑。  
该器件可在 VIN 引脚上实现内部欠压锁定UVLO电路。当 VIN 引脚电压降至内部 VIN UVLO 阈值以下时该  
器件被禁用。内VIN UVLO 阈值的迟滞400 mV。  
如果应用需VIN 引脚上具有更高UVLO 阈值则可以如7-3 中所示配EN 引脚。当使用外UVLO 功能  
建议将迟滞值设置为大400 mV。  
EN 引脚具有较小的上拉电Ip该电流将 EN 引脚的默认状态设置为在未连接外部元件时启用。上拉电流还用于  
控制外部 UVLO 功能的电压迟滞因为当 EN 引脚超过使能阈值时上拉电流会增加 Ih。使用方程式 3 方程式  
4 来计算 R1 R2 在指定 UVLO 阈值下的值。一旦 R1 R2 确定EN 电压可以通过方程式 5 计算该电压在  
VIN 时必须低5.5V。  
V
EN_FALL  
V
V  
START  
STOP  
V
EN_RISE  
R =  
(3)  
1
V
EN_FALL  
I
1 −  
+ I  
p
h
V
EN_RISE  
R
V  
1
EN_FALL  
R =  
(4)  
(5)  
2
V
V  
+ R I + I  
1 p  
STOP  
EN_FALL  
h
R
V + R R  
I
+ I  
h
2
IN  
1 2  
+ R  
p
V
=
EN  
R
1
2
其中  
Ip = 1.2µA  
Ih = 3.1µA  
VEN_FALL = 1.15V  
VEN_RISE = 1.01V  
VSTART启用器件的预期输入电压  
VSTOP禁用器件的预期输入电压  
VIN  
Device  
R1  
R2  
Ip  
Ih  
EN  
7-3. 可调VIN 欠压锁定  
7.3.7 过流限制和欠压保护  
该器件通过峰值和谷值电感电流的逐周期限流来防止出现过流情况。  
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在高侧 MOSFET 开关的导通阶段电感电流流过高侧 MOSFET并以由 VINVOUT、导通时间和输出电感值  
决定的线性速率增加。当高MOSFET 在一组消隐时间后导通时检测高侧开关电流然后在每个开关周期与高侧  
MOSFET 电流限制阈值进行比较。如果在最短导通时间后检测到交叉限制事件则高侧 MOSFET 将立即关闭。  
MOSFET 电流受最大钳位峰值电流阈IHS_LIMIT恒定值限制。  
此外还将对流经低侧 MOSFET 的电流进行检测和监控。当低侧 MOSFET 导通时电感电流开始下降。如果低  
MOSFET 的电流在开关周期结束时高于低侧电流限制 ILS_LIMIT将不会关闭。低侧 MOSFET 在下一个周期保  
持导通以便电感电流持续下降直到低于低侧电流限制 ILS_LIMIT在随后的开关周期低侧 MOSFET 关闭高  
MOSFET 在死区时间后导通。  
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变换器的可用电流。当 VFB 电压降至  
UVP 阈值电压以下时UVP 比较器可以检测到。器件UVP 延迟时间通常108μs后关闭并在打嗝时间  
软启动时间的六倍后重新启动。打嗝行为有助于在严重过流情况下降低器件功耗。  
过流状况消除后输出电压将恢复为调节值。  
7.3.8 过压保护  
该器件通过监测反馈电压来检测过压情况。当反馈电压高于目标电压的 112% OVP 比较器输出变高且高侧  
MOSFET 和低MOSFET 均关闭。此功能是一项非闩锁保护。  
7.3.9 热关断  
如果结温超过 150°C内部热关断电路通常会强制器件停止开关。而当结温降至 130°C 以下时器件通常会重新  
启动加电序列。  
7.4 器件功能模式  
7.4.1 关断模式  
EN 引脚可为器件提供电气开/关控制功能。当 VEN 低于 1.12V典型值器件处于关断模式关断电流为  
3μA典型值。该器件还采VIN UVLO 保护。如VIN 电压低于各自UVLO 电平稳压器将关闭。  
7.4.2 活动模式  
VEN 高于精密使能阈值电压且 VIN 高于其各自的 UVLO 电平时器件处于活动模式。启用器件的最简单方式  
是悬EN 引脚。当输入电压4.2V 18V 的工作范围内时可实现自启动。  
在活动模式下根据负载电流MODE 引脚的配置器件处于以下模式之一:  
1. 具有固定开关频率的连续导通模式CCM运行。当负载电流高于峰峰值电感电流纹波的一半时。器件采用  
PWM 调节。  
2. 具有固定开关频率的强制连续导通模式FCCM运行。无论负载电流是多少器件均采PWM 调节。  
3. 具有固定开关频率的断续导通模式DCM运行。当负载电流低CCM 运行中峰峰值电感电流纹波的一半  
器件采PWM 调节。  
4. 具有极轻的负载下降低开关频率Eco-Mode 运行器件采PFM 调节。  
7.4.3 CCM 运行  
当负载电流大于电感电流峰峰值的一半时器件将采用 CCM 模式运行。CCM 模式下运行频率固定输出电  
压纹波最小器件的最大连续输出电流3A。  
7.4.4 FCCM 运行  
如果通过 MODE 引脚选择 FCCM 运行则器件设置为在轻负载条件下以 FCCM 运行并使电感电流变为负值。  
FCCM 器件在整个负载范围内开关频率保持不变适合需要严格控制开关频率和输出电压纹波的应用。  
7.4.5 DCM 运行Eco-Mode 运行  
轻负载运行包DCM 运行Eco-Mode 运行。  
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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CCM DCM 的边界。检  
测到电感器电流为零后MOSFET 会关断。随着负载电流进一步降低变换器会进DCM。  
电流负载更轻时将会触发 Eco-Mode 以维持高效率运行。导通时间几乎与 CCM 相同并且由于负载电流相比  
参考电压的电平更低输出电容器放电需要更长时间。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) 电流的转换点计算方法方程6。  
0.852  
(VIN - VOUT )VOUT  
IOUT(LL)  
=
2 L1 fsw  
V
IN  
(6)  
7.4.6 大占空比运行的导通时间延长  
最短导通时间TON_MIN是指高MOSFET 可导通的最短时间。器件TON_MIN 典型值45ns。最短关闭时间  
TOFF_MIN是指高侧 MOSFET 可关闭的最短时间。器件中 TOFF_MIN 典型值为 105ns。在 CCM 运行模式下,  
对于给定的固定开关频率TON_MIN TOFF_MIN 将限制电压转换范围。  
允许最小占空比的如下:  
DMIN = TON_MIN ì fSW  
(7)  
允许最大占空比如下:  
DMAX = 1- TOFF _MIN ì fSW  
(8)  
当达TOFF_MIN 器件会采用频率折返方案来扩展最大占空比。在VIN 条件下如果需要更大的占空比器  
件将降低开关频率。随着占空比的增加导通时间延长到最大导通时间 6μs。宽范围的频率折返可使器件输出电  
压保持稳定还将大幅降低其电源电VIN。这将导致有效压降更低。  
对于给定输出电压可以通过以下方式确定最大工作电源电压:  
VOUT  
V
=
IN_MAX  
fSW TON_MIN  
(9)  
在较低电源电压下TOFF_MIN 一旦触发开关频率将会下降。不考虑频率折返可由下式近似得出最VIN:  
VOUT  
V
=
IN_MIN  
(1-fSW TOFF _MIN  
)
(10)  
考虑到重负载运行的系统功率损耗实际的 VIN_MAX 方程式 9 计算的结果要大。考虑频率折返fSW 减小,  
IN_VIN 将会降低7-4 中所示。  
V
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650  
600  
550  
500  
450  
400  
350  
300  
250  
200  
150  
100  
IOUT = 0.5 A  
IOUT = 1.5 A  
IOUT = 3 A  
4
4.25 4.5 4.75  
5
5.25 5.5 5.75  
6
6.25 6.5  
7-4. 压降时的频率折返VOUT = 5V)  
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8 应用和实现  
备注  
以下应用部分中的信息不属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  
该器件是一款高度集成的同步降压转换器。该器件用于将较高的直流输入电压转换为较低的直流输出电压最大  
输出电流为 3A。或者可使用 WEBENCH® 软件生成完整的设计。WEBENCH 软件采用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。  
8.2 典型应用  
8-1 中的应用原理图是为了满足器件的要求。本电路作为 TPS563211EVM 评估模块提供。本部分给出了设计  
过程。  
TP1  
TP6  
TP3  
VIN= 4.2V to 18V  
U1  
VIN  
VOUT = 3.3V, 3A Max  
VOUT  
L1  
C6  
R5  
0
2
6
1
7
5
3
8
4
BST  
SW  
3.3uH  
0.1uF  
EN  
R1  
174k  
R7  
49.9  
1
PG/SS  
FB  
R6  
DNP  
0
TP5  
J2  
MODE  
GND  
R8  
1
2
J1  
DNP C1  
22uF  
25V  
C2  
22uF  
25V  
C3  
0.1uF  
C4  
10pF  
DNP C7  
10pF  
45.3k  
C8  
16V  
22uF  
C9  
16V  
22uF  
2
1
TPS563211DRLR  
R2  
36.5k  
R3  
10.0k  
R4  
0
DNP C5  
6.8nF  
R9  
10.0k  
GND  
VCC  
VOUT  
TP2  
TP7  
TP4  
J3  
J4  
SH-J1  
SH-J2  
8-1. TPS563211 3.3V/3A 参考设计  
8.2.1 设计要求  
8-1 给出了该应用的设计参数。  
8-1. 设计参数  
参数  
示例值  
4.2 18 V  
3.3V  
输入电压范围  
输出电压  
3A  
输出电流额定值  
瞬态响应1.5A 负载阶跃  
输入纹波电压  
ΔVout / Vout = ±5%  
300 mV  
30mV  
输出纹波电压  
600kHz  
工作频率  
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8.2.2 详细设计过程  
8.2.2.1 使WEBENCH® 工具进行定制设计  
点击此处使TPS563211 器件并借WEBENCH® Power Designer 创建定制设计。  
1. 首先键入输入电压VIN、输出电压VOUT和输出电流IOUT要求。  
2. 优化该设计的关键参数如效率、尺寸和成本。  
3. 打开高级选项卡以优化输出电压纹波。  
4. TPS563211 设计中您可以启用第二L-C 滤波器并从左侧的下拉菜单中更改其他设置。  
WEBENCH Power Designer 可提供定制原理图以及罗列了实时价格和元件可用性的物料清单。  
在多数情况下可执行以下操作:  
• 运行电气仿真观察重要波形以及电路性能  
• 将定制原理图和布局以常CAD 格式导出  
• 打印设计PDF 报告并与同事共享  
WEBENCH 工具的详细信息请访www.ti.com.cn/WEBENCH。  
8.2.2.2 输出电压电阻器选型  
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 建议采用容差为 1% 或更优的分压电阻器。参  
8-1 的应用原理图R9 10kΩ 或 20kΩ 开始并使用方程式 11 计算 R8。为了提高轻载时的效率请  
考虑使用具有更大值的电阻器。如果值太大稳压器更容易受到噪声的影响FB 输入电流产生的电压误差也  
很明显。  
VOUT - VREF  
VREF  
R8 =  
R9  
(11)  
8-2 显示了常用输出电压的组件建议值。  
8.2.2.3 输出电感器选型  
可使用方程式 12 来计算输出电感的最小值。KIND 是一个系数表示电感纹波电流量与最大输出电流之比。电感  
纹波电流通过输出电容器进行滤波。因此选择高电感纹波电流将影响输出电容器的选择原因是输出电容器的  
额定纹波电流必须大于等于电感纹波电流。通常电感纹波值由设计人员自行决定。对于该器件TI 建议的 KIND  
的范围25% 55%。  
V
- VOUT  
VOUT  
IN_MAX  
LMIN  
=
V
KIND IOUT fSW  
IN_MAX  
(12)  
其中  
IOUT = 3A  
对于此设计示例使用 KIND = 50%。计算出的电感值为 2.99μH。在此设计中选择了最接近标准值3.3μH。  
对于输出滤波电感器而言至关重要的是不得超出额定 RMS 电流和饱和电流。电感器峰峰值纹波电流、峰值电流  
RMS 电流使方程13方程14 方程15 计算。  
V
- VOUT  
VOUT  
IN_MAX  
IRIPPLE  
=
V
L1 fSW  
IN_MAX  
(13)  
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IRIPPLE  
ILPEAK = IOUT  
+
2
(14)  
(15)  
1
2
2
ILRMS  
=
IOUT  
+
IRIPPLE  
12  
对于此设计示例计算出的峰值电流为 3.68A计算出的 RMS 电流为 3.02A。所选的电感器是 Wurth Elektronik  
74437349033 3.3μH。饱和电流额定值12ARMS 电流额定值6A。  
流经电感器的电流为电感纹波电流外加输出电流。在上电、故障或瞬态负载条件下电感电流可能超出上文计算  
得出的峰值。在瞬态条件下电感电流能够升至器件的开关电流限值。基于该原因最为保守的方法是规定电感  
的额定饱和电流大于等于器件的开关电流限值而非峰值电感电流。  
8.2.2.4 输出电容器选型  
选择电感器后需要优化输出电容器。用作输出滤波器LC 滤波器具有双极公式为:  
1
fP =  
2p L1 COUT _E  
(16)  
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程 –40dB 的速率滚降且相位快速下降。内部电路引入了高频零点将增  
益滚降的速率降为每十倍频程 –20dB零点频率以后相位增加90°每十倍频。必须选择输出滤波器的电感器  
和电容器使 fp 的双极位于高频零点之下但又与之足够接近。高频零点所提供的相位提升为稳定电路提供了足  
够的相位裕度。为了满足这一要求请确L1·COUT_E 值符合8-2 中建议L1·COUT_E 值范围。  
8-2. 建议的元件值  
(5)  
L1·COUT_E  
的范围  
R8(2)  
R9  
L1(3)  
COUT  
(4)  
输出电压(1)  
µH)  
µF)  
V)  
kΩ)  
kΩ)  
μμF)  
0.76  
1.05  
1.8  
2.5  
3.3  
5
5.36  
15.0  
40.0  
31.6  
45.3  
73.2  
20.0  
20.0  
20.0  
10.0  
10.0  
10.0  
1
3×22  
2×22  
2×22  
2×22  
2×22  
2×22  
60 160  
60 160  
50 200  
50 200  
50 200  
50 200  
1.5  
2.2  
3.3  
3.3  
4.7  
(1) 对于未列出的输出轨使用建议的最接近较高输出轨L1 COUT 输出组合。  
(2) R8 = 10kΩR9 = 悬空VOUT = 0.6V  
(3) 电感值是根VIN=18V 计算的但也可用于其他输入电压。用户可根据方程12 计算其首选电感  
值。  
(4)  
(5)  
C
C
OUT 是标称输出电容的和。建议使22-μF080510V 或更高规格的电容器。  
OUT_E 是降额后的有效值。L1·COUT_E 的值必须位于该范围内。  
输出电压纹波量取决于电容器值和 ESR。该器件旨在与陶瓷或其他低 ESR 电容器配合使用。使用 方程式 17 确  
定输出电容器所需的额RMS 电流。  
VOUT (V  
- VOUT )  
IN_MAX  
ICORMS  
=
12 VIN_MAX L1 fSW  
(17)  
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本设计使用了两个 Murata GRM21BR61C226ME44L 22μF080516V 输出电容器。根据数据表在室温下,  
交流电压为 0.2V 估计的直流降额率为 66.8%。总输出有效电容约为 29.4μFL1·COUT_E 的值为 97  
μμF位于建议范围内。  
8.2.2.5 输入电容器选型  
器件需要一个输入去耦电容器。需要一个大容量电容器具体取决于应用。TI 建议去耦电容器采用超过 10µF 的  
陶瓷电容器。建议在 VIN 引脚到接地之间使用一个额外0.1µF 电容器C3),以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。电容器的纹波电流额定值还必须大于器件的最大输入电流纹波。输入纹波电流  
可以根据方程18 进行计算。  
V
IN_MIN - VOUT  
VOUT  
ICIRMS = IOUT  
V
V
IN_MIN  
IN_MIN  
(18)  
陶瓷电容器值随温度和针对其施加的直流偏置的不同而显著变化。通过选用具有温度稳定性的介电材料能够最大  
限度降低温度变化导致的电容变化。电源稳压器的电容通常选用 X5R X7R 陶瓷介电材料原因是其电容体积  
比较高并具有极强温度稳定性。选择输出电容器时还应考虑直流偏置。电容值随电容器两端直流偏置电压的上升  
而下降。该示例设计要求使用额定电压不低于 25V 的陶瓷电容器从而支持最高输入电压。对于此设计选择了  
一个 Murata GRM21BR61E226ME44L10μF25V0805X5R电容器。12V 输入电压下的有效电容为  
0.18 × 22 = 4μF。输入电容值决定了稳压器的输入纹波电压。输入电压纹波可以根据方程式 19 进行计算。使用  
设计示例值IOUT_MAX = 3ACIN_E = 4μFfSW = 600kHz可产313mV 的输入电压纹波和 1.23A RMS 输  
入纹波电流。  
IOUT _MAX 0.25  
DV  
=
+ (IOUT _MAX RESR _MAX )  
IN  
CIN fSW  
(19)  
其中  
RESR_MAX = 输入电容器的最大串联电阻。  
8.2.2.6 自举电容器选型  
BOOT SW 引脚之间必须连接一个 0.1µF 陶瓷电容器用于确保正常运行。TI 建议使用 X5R 或更优等级电介  
质的陶瓷电容器。电容器的额定电压应不低10V。  
8.2.2.7 欠压锁定设定点  
使用 R1 R2 的外部分压器网络调整欠压锁定UVLOR1 连接在 TPS563211 VIN EN 引脚之间R2  
连接EN GND 之间。UVLO 有两个阈值一个用于在输入电压上升时通电另一个用于在输入电压下降时断  
电。此示例设计中的电源应处于开启状态并在输入电压升6.6V 以上UVLO 启动或启用后开始开关。稳压器  
在开关开始后应继续保持原状态直至输入电压降5.7V 以下UVLO 停止或禁用。使用方程式 3 方程式 4  
来计算上电阻器和下电阻器的值。对于指定的停止电压R1 的最接近标准电阻值174kΩR2 的最接近标准电  
阻值36.5kΩ。  
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8.2.3 应用曲线  
VIN = 12VL1= 3.3μHCOUT = 44μFTA = 25°C除非另有说明)  
100  
90  
80  
70  
60  
50  
40  
30  
20  
10  
0
3.35  
3.34  
3.33  
3.32  
3.31  
3.3  
VIN = 6.5 V, Eco  
VIN = 9 V, Eco  
VIN = 12 V, Eco  
VIN = 17 V, Eco  
VIN = 6.5 V, Eco  
VIN = 6.5 V, FCCM  
VIN = 9 V, Eco  
VIN = 9 V, FCCM  
VIN = 12 V, Eco  
VIN = 12 V, FCCM  
VIN = 17 V, Eco  
VIN = 17 V, FCCM  
3.29  
3.28  
3.27  
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
5
0.001  
0.01  
0.1  
Output Current (A)  
1
5
8-2. 效率  
8-3. 负载调节  
3.328  
3.32  
105  
90  
75  
60  
45  
30  
15  
IOUT = 0.03 A  
IOUT = 3 A  
3.312  
3.304  
3.296  
3.288  
3.28  
VIN = 6.5 V  
VIN = 12 V  
VIN = 15 V  
4
6
8
10 12  
Input Voltage (V)  
14  
16  
18  
0.5  
1
1.5  
Output Current (A)  
2
2.5  
3
8-4. 线路调节  
8-5. 外壳温升与负载电流  
8-6. 稳态波形IOUT = 0A  
8-7. 稳态波形IOUT = 0.5A  
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8-8. 稳态波形IOUT = 1.5A  
8-9. 稳态波形IOUT = 3A  
8-11. 瞬态响0 3A压摆0.25A/μs  
FCCM)  
8-10. 瞬态响0 3A压摆0.25A/μsEco-  
Mode)  
8-13. 瞬态响0.03 3A压摆0.25A/μs  
FCCM)  
8-12. 瞬态响0.03 3A压摆0.25A/μs  
Eco-Mode)  
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8-14. 瞬态响应0.3 2.7A压摆0.25A/μs  
8-15. 瞬态响应1.5 3A压摆0.25A/μs  
8-16. 相对VIN 的启动  
8-17. 相对VIN 的关断  
8-18. 相对EN 的启用  
8-19. 相对EN 的禁用  
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8-20. 输出短路保护  
8-21. 输出短路恢复  
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9 电源建议  
这些器件可在 4.2 V 18 V 的输入电源电压范围内工作该输入电源必须经过良好调节。如果输入电源距离器件  
或转换器超过几英寸那么除了陶瓷旁路电容器之外还需要额外的大容量电容。通常选择电容值47µF 的电解  
电容器。  
10 布局  
10.1 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最大限度地减少布线阻抗。  
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. 不可使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且最好具有接地屏蔽。  
9. 为避免噪声耦合FB 节点的布线应尽可能小。  
10. 输出电容器GND 引脚之间GND 布线应尽可能宽以最大限度地减小其布线阻抗。  
10.2 布局示例  
10-1. 顶层布局示例  
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10-2. 底层布局示例  
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11 器件和文档支持  
11.1 器件支持  
11.1.1 开发支持  
11.1.1.1 使WEBENCH® 工具进行定制设计  
点击此处使TPS563211 器件并借WEBENCH® Power Designer 创建定制设计。  
1. 首先键入输入电压VIN、输出电压VOUT和输出电流IOUT要求。  
2. 优化该设计的关键参数如效率、尺寸和成本。  
3. 打开高级选项卡以优化输出电压纹波。  
4. TPS563211 设计中您可以启用第二L-C 滤波器并从左侧的下拉菜单中更改其他设置。  
WEBENCH Power Designer 可提供定制原理图以及罗列了实时价格和元件可用性的物料清单。  
在多数情况下可执行以下操作:  
• 运行电气仿真观察重要波形以及电路性能  
• 将定制原理图和布局以常CAD 格式导出  
• 打印设计PDF 报告并与同事共享  
WEBENCH 工具的详细信息请访www.ti.com.cn/WEBENCH。  
11.2 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。  
11.3 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 《使用条款》。  
11.4 商标  
TI E2Eis a trademark 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。  
11.5 Electrostatic Discharge Caution  
This integrated circuit can be damaged by ESD. Texas Instruments recommends that all integrated circuits be handled  
with appropriate precautions. Failure to observe proper handling and installation procedures can cause damage.  
ESD damage can range from subtle performance degradation to complete device failure. Precision integrated circuits may  
be more susceptible to damage because very small parametric changes could cause the device not to meet its published  
specifications.  
11.6 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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12 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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重要声明和免责声明  
TI 提供技术和可靠性数据包括数据表、设计资源包括参考设计、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资源不保证没  
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保。  
这些资源可供使TI 产品进行设计的熟练开发人员使用。您将自行承担以下全部责任(1) 针对您的应用选择合适TI 产品(2) 设计、验  
证并测试您的应用(3) 确保您的应用满足相应标准以及任何其他安全、安保或其他要求。这些资源如有变更恕不另行通知。TI 授权您仅可  
将这些资源用于研发本资源所述TI 产品的应用。严禁对这些资源进行其他复制或展示。您无权使用任何其TI 知识产权或任何第三方知  
识产权。您应全额赔偿因在这些资源的使用中TI 及其代表造成的任何索赔、损害、成本、损失和债务TI 对此概不负责。  
TI 提供的产品TI 的销售条(https:www.ti.com/legal/termsofsale.html) ti.com 上其他适用条款/TI 产品随附的其他适用条款的约束。TI  
提供这些资源并不会扩展或以其他方式更TI TI 产品发布的适用的担保或担保免责声明。重要声明  
邮寄地址Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265  
Copyright © 2021德州仪(TI) 公司  
PACKAGE OPTION ADDENDUM  
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16-Jun-2022  
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)  
TPS563211DRLR  
ACTIVE  
SOT-5X3  
DRL  
8
4000 RoHS & Green  
Call TI | SN  
Level-1-260C-UNLIM  
-40 to 125  
3211  
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  
PACKAGE MATERIALS INFORMATION  
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3-Dec-2021  
TAPE AND REEL INFORMATION  
*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)  
TPS563211DRLR  
SOT-5X3  
DRL  
8
4000  
180.0  
8.4  
2.75  
1.9  
0.8  
4.0  
8.0  
Q3  
Pack Materials-Page 1  
PACKAGE MATERIALS INFORMATION  
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3-Dec-2021  
*All dimensions are nominal  
Device  
Package Type Package Drawing Pins  
SOT-5X3 DRL  
SPQ  
Length (mm) Width (mm) Height (mm)  
210.0 185.0 35.0  
TPS563211DRLR  
8
4000  
Pack Materials-Page 2  
PACKAGE OUTLINE  
DRL0008A  
SOT-5X3 - 0.6 mm max height  
S
C
A
L
E
8
.
0
0
0
PLASTIC SMALL OUTLINE  
1.3  
1.1  
B
A
PIN 1  
ID AREA  
1
8
6X 0.5  
2.2  
2.0  
2X 1.5  
NOTE 3  
5
4
0.27  
0.17  
8X  
1.7  
1.5  
0.05  
0.00  
0.1  
C A B  
0.05  
C
0.6 MAX  
SEATING PLANE  
0.05 C  
0.18  
0.08  
SYMM  
0.4  
0.2  
8X  
SYMM  
4224486/E 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, interlead flash, protrusions, or gate burrs shall not  
exceed 0.15 mm per side.  
4.Reference JEDEC Registration MO-293, Variation UDAD  
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EXAMPLE BOARD LAYOUT  
DRL0008A  
SOT-5X3 - 0.6 mm max height  
PLASTIC SMALL OUTLINE  
8X (0.67)  
SYMM  
8
8X (0.3)  
1
SYMM  
6X (0.5)  
5
4
(R0.05) TYP  
(1.48)  
LAND PATTERN EXAMPLE  
EXPOSED METAL SHOWN  
SCALE:30X  
0.05 MIN  
AROUND  
0.05 MAX  
AROUND  
EXPOSED  
METAL  
EXPOSED  
METAL  
SOLDER MASK  
OPENING  
METAL UNDER  
SOLDER MASK  
METAL  
SOLDER MASK  
OPENING  
NON SOLDER MASK  
DEFINED  
SOLDER MASK  
DEFINED  
(PREFERRED)  
SOLDERMASK DETAILS  
4224486/E 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  
DRL0008A  
SOT-5X3 - 0.6 mm max height  
PLASTIC SMALL OUTLINE  
8X (0.67)  
SYMM  
8
8X (0.3)  
1
SYMM  
6X (0.5)  
5
4
(R0.05) TYP  
(1.48)  
SOLDER PASTE EXAMPLE  
BASED ON 0.1 mm THICK STENCIL  
SCALE:30X  
4224486/E 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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