TPS62901 [TI]
采用 1.5mm × 2mm QFN 封装的 3V 至 17V、1A 高效率低 IQ 降压转换器;
| 型号： | TPS62901 |
| 厂家： | 
TEXAS INSTRUMENTS |
| 描述： | 采用 1.5mm × 2mm QFN 封装的 3V 至 17V、1A 高效率低 IQ 降压转换器 转换器 |
| 文件： | 总47页 (文件大小：6485K) |
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TPS62901
ZHCSNC2 –MARCH 2021
采用1.5mm × 2mm QFN 封装的TPS62901 3V 至17V、高效率和低IQ 降压转换器
• 数据中心和企业级计算
• 电机驱动系统
1 特性
• 电力输送
• PC 和笔记本电脑
• 在宽占空比和负载范围内可实现高效率
– IQ：4µA（典型值）
– 2.5MHz 和1.0MHz 的可选开关频率
– RDS(ON)：62mΩ高侧，22mΩ低侧
– 自动效率增强(AEE)
3 说明
TPS62901 是一款高效、小巧、灵活且易用的同步降压
直流/直流转换器。2.5MHz 或1.0MHz 的可选开关频率
支持使用小型电感器，并提供快速瞬态响应。该器件利
用 DCS-Control 拓扑支持 ± 1% 的高 VOUT 精度。3V
至 17V 的宽输入电压范围支持各种标称输入，例如
12V 电源轨、单节或多节锂离子电池、5V 或 3.3V 电
源轨。
• 间距为0.5mm 的小型1.5mm × 2.0mm VQFN 封装
• 高达1A 的持续输出电流
• 整个温度范围（-40°C 至150°C）内的反馈电压精
度达±0.9%
• 可配置的输出电压选项：
– VFB 外部分压器：0.6V 至5.5V
– VSET 内部分压器：16 个电压选项（0.4V 至
5.5V）
TPS62901 可在轻负载时自动进入省电模式（如果选择
了自动 PFM/PWM）以保持高效率。此外，为了在非
常小的负载下提供高效率，该器件具有 4µA 的低典型
静态电流。AEE（如果启用）可在 VIN、VOUT 和负载
电流范围内提供高效率。该器件包含一个 MODE/S-
CONF 输入，用来设置内部/外部分压器、开关频率、
输出电压放电和自动省电模式或强制PWM 操作。
• 带100% 模式的DCS-Control™ 拓扑
• 高度灵活且易于使用
– 针对单层布线的引脚排列进行了优化
– 精密使能输入
– 强制PWM 或自动省电模式
– 电源正常状态输出
– 可选有源输出放电
该器件采用小型 9 引脚 VQFN 封装，尺寸为 1.50mm
× 2.00mm，间距为0.5mm。
– 可调软启动和跟踪
• 无需外部自举电容器
• 使用TPS62901 并借助WEBENCH® Power
器件信息
封装(1)
封装尺寸（标称值）
器件型号
Designer 创建定制设计方案
TPS62901
VQFN-HR
1.50mm × 2.00mm
2 应用
(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。
• 工厂自动化和控制
• 楼宇自动化
100
90
80
70
60
50
VIN
3V t 17V
VOUT
0.6V t 5.5V
TPS6290x
1µH
VIN
EN
SW
22 …F
10 …F
VOS
FB/
VSET
SS/TR
40
VIN=3V
MODE/
S-CONF
30
20
10
0
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
PG
GND
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5 1
IOUT (A)
简化版原理图
效率与输出电流间的关系（频率为2.5MHz 至1μH 时
VO 为1.2V，自动PFM/PWM）
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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English Data Sheet: SLVSFS7
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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......................................................................7
7 详细说明............................................................................ 8
7.1 概述.............................................................................8
7.2 功能方框图..................................................................8
7.3 特性说明......................................................................9
7.4 器件功能模式............................................................ 14
8 应用和实现.......................................................................16
8.1 应用信息....................................................................16
8.2 使用可调输出电压的典型应用................................... 16
8.3 系统示例....................................................................36
9 电源相关建议...................................................................39
10 布局............................................................................... 40
10.1 布局指南..................................................................40
10.2 布局示例..................................................................40
11 器件和文档支持..............................................................42
11.1 器件支持..................................................................42
11.2 接收文档更新通知................................................... 42
11.3 支持资源..................................................................42
11.4 商标.........................................................................42
11.5 静电放电警告...........................................................42
11.6 术语表..................................................................... 42
12 机械、封装和可订购信息...............................................42
4 修订历史记录
日期
修订版本
说明
*
2021 年3 月
初始发行版
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2
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5 引脚配置和功能
GND
EN
4
5
6
3
2
1
VOS
SW
PG
VIN
7
8
9
图5-1. 9 引脚RPJ VQFN 封装（顶视图，器件引脚朝下）
表5-1. 引脚功能
引脚
I/O
说明
编号
名称
开漏电源正常输出。高电平= VOUT 就绪。低电平= VOUT 低于标称调节值。该引脚需要一个
上拉电阻器。
1
PG
O
2
3
4
5
6
SW
VOS
GND
EN
转换器的开关引脚，并连接到内部电源开关。在SW 和输出电容器之间连接电感器。
输出电压检测引脚。直接连接到输出电容器的正极引脚。
I
接地引脚。它必须直接连接到公共接地层。
I
I
使能输入引脚。连接到逻辑低电平以禁用该器件。上拉可启用该器件。不要将这个引脚悬空。
电源输入引脚。确保输入电容器在VIN 和GND 引脚之间尽可能靠近连接。
VIN
MODE/
S-CONF
器件模式选择（自动PFM/PWM 或强制PWM 运行）和SmartConfig™ 引脚。连接至高电
平、低电平或电阻器，以便根据表7-1 配置器件。不要将这个引脚悬空。
7
8
I
I
软启动/跟踪引脚。从该引脚连接到GND 的外部电容器定义内部基准电压的上升时间。该引
脚还可用作跟踪和时序控制的输入。该引脚可保持悬空以实现最快的斜升时间。
SS/TR
取决于器件配置（请参阅节7.3.1）
FB/
VSET
•
FB：电压反馈输入。将电阻式输出分压器连接到此引脚。
9
I
•
VSET：输出电压设置引脚。将电阻器连接到GND，以便根据表7-2 选择输出电压。
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3
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6 规格
6.1 绝对最大额定值
在工作温度范围内（除非另有说明）(1)
最小值
最大值
单位
-0.3
18
VIN、EN、PG、MODE/S-CONF
-0.3
-3.0
-0.3
-40
VIN + 0.3
23
SW（直流）
电压(2)
V
SW（交流，小于10ns）(3)
6
FB/VSET、SS/TR、VOS
TJ
150
150
°C
°C
结温
Tstg
-65
贮存温度
(1) 超出绝对最大额定值的运行可能会对器件造成永久损坏。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。
(2) 所有电压值都是以网络接地端为基准。
(3) 打开开关时。
6.2 ESD 等级
值
单位
人体放电模型(HBM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC
JS-001，所有引脚(1)
±2000
V(ESD)
V
静电放电
充电器件模式（CDM），符合JEDEC 规范
JESD22-C101，所有引脚(2)
±500
(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
3.0
标称值
最大值
单位
V
VI
17
输入电压范围
VO
0.4
5.5
V
输出电压范围
CI
3
10
22
22
µF
有效输入电容
CO
10
6
100 (1)
50 (1)
1
µF
µF
A
有效输出电容（2.5MHz 选择）
有效输出电容（1.0MHz 选择）
输出电流
CO
IOUT
ISINK_PG
TJ
0
1
mA
°C
PG 引脚上的灌电流
结温(2)
-40
150
(1) 这适用于直接位于器件输出端的电容器。如果有一个与电容器相关的串联电阻，则允许更多的电容。
(2) 在结温大于125°C 时，工作寿命会降低。
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6.4 热性能信息
TPS6290x
热指标(1)
VQFN 9 引脚
单位
JEDEC PCB
TPS6290xEVM-069
RθJA
RθJC(top)
RθJB
ΨJT
97.2
74.4
25
73.5
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻
结至外壳（顶部）热阻
结至电路板热阻
不适用
不适用
4.3
2.7
结至顶部特征参数
结至电路板特征参数
24.7
28
ΨJB
(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。
6.5 电气特性
VI = 3V 至17V、TJ = -40°C 至+150°C、VI = 12.0V 且TA = 25°C 时的典型值，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
IQ_PSM
4
8
µA
静态工作电流（节能模式）
工作静态电流（PWM 模式）
Iout = 0mA，器件未切换
VIN=12V、VOUT=1.2V；Iout =
0mA，器件开关
IQ_PWM
ISD
mA
EN = 0V
VIN 上升
VIN 下降
迟滞
0.27
2.925
2.775
150
3.5
3.0
µA
V
流入VIN 引脚的关断电流
欠压锁定
2.85
2.7
VUVLO
2.85
V
欠压锁定
VUVLO_HYS
mV
欠压锁定迟滞
控制和接口
ILKG
EN = 12 V
10
300
nA
V
EN 输入漏电流
MODE/S-CONF 引脚上的高电平输入
电压
VIH_MODE
1.0
170
20
TJ 上升
热关断阈值
TSD
°C
热关断迟滞
迟滞
VIH
0.97
0.87
1.0
1.03
0.93
V
V
EN 引脚上的高电平输入电压
EN 引脚上的低电平输入电压
VIL
0.9
REN_PD
EN = LOW
0.5
MΩ
智能使能内部下拉电阻器
93.5%
88.5%
1.5%
96%
93%
3.5%
99%
96%
6%
VFB 上升，以VFB 标称值为基准
VFB 下降，以VFB 标称值为基准
VPG
电源正常阈值
迟滞
VPG_OL
IPG_LKG
tPG_DLY
RSET
ISINK = 1 mA
0.4
V
nA
µs
%
PG 引脚上的低电平输出电压
流入PG 引脚的输入漏电流
电源正常延迟时间
VPG = 5 V
15
32
550
VFB 下降
-4
+4
30
S-CONF/VSET 电阻器容差
连接至S-CONF/VSET 引脚的最大电
容
CSET
pF
电源开关
ILKG_SW
VSW = VOS = 5.5V
VIN > 4V，ISW = 500mA
VIN > 4V，ISW = 500mA
TPS62901
2
62
7
111
40
µA
流入SW 引脚的漏电流
高侧FET 导通电阻
低侧FET 导通电阻
高侧FET 电流限制
低侧FET 电流限值
RDS_ON
mΩ
22
1.5
1.2
1.8
1.6
2.3
2.0
A
ILIM
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A)
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VI = 3V 至17V、TJ = -40°C 至+150°C、VI = 12.0V 且TA = 25°C 时的典型值，除非另有说明
参数
测试条件
最小值 典型值 最大值
单位
ILIM_SINK
fSW
TON(MIN)
fSW
1.3
1.7
2.5
50
2.5
A
低侧FET 灌电流限制
MHz
ns
2.5MHz 选择
1.0MHz 选择
开关频率
最短导通时间
开关频率
占空比
1.0
MHz
D
1
输出
VO_Reg1
-0.9%
-1.1%
+0.9%
+1.1%
已选择VSET 配置。TJ = 25°C。
已选择VSET 配置。0°C< TJ <85°C
已选择VSET 配置。-40°C< TJ <150°C
已选择可调配置
输出电压调节
VO_Reg2
VO_Reg3
VFB
输出电压调节
-1.25%
+1.25%
输出电压调节
0.6
V
反馈稳压电压
VFB_Reg1
VFB_Reg2
VFB_Reg3
IFB
-0.6%
-0.65%
-0.9%
+0.6%
+0.65%
+0.9%
70
已选择FB 选项。TJ = 25°C。
已选择FB 选项。0°C< TJ <85°C。
已选择FB 选项。-40°C< TJ <150°C
可调配置，VFB = 0.6V
反馈电压调节
反馈电压调节
反馈电压调节
1
nA
µs
流入FB 引脚的输入漏电流
IO = 0mA，从EN=高电平到启动开关
的时间，已选择可调配置
600
1400
1850
启动延迟时间
启动延迟时间
Tdelay
IO = 0mA，从EN=HIGH 到开始切换的
时间，已选择VSET 配置。典型值基于
VSET 配置的第一个选项。
650
150
µs
在Tdelay 之后IO = 0mA，从第1 次开
关脉冲直到目标VO；TR/SS 引脚= 打
开
TSS
200
2.7
µs
软启动时间
ISS
2.3
2.5
0.75
±8
µA
SS/TR 拉电流
VFB/VSS/TR
VFB/VSS/TR
跟踪增益，可调配置
跟踪增益容差
mV
已选择放电= ON - 选项，EN =
LOW，
RDISCH
7.5
20
有源放电电阻
Ω
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6.6 典型特性
10
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-40C
17V
12V
6V
0C
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
25C
125C
150C
3V
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
VIN (V)
Temperature (C)
图6-1. 典型静态电流与VIN 间的关系
图6-2. 最大静态电流与温度间的关系
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.85
0.8
-40C
-25C
0C
-40C
25C
85C
25C
85C
125C
150C
125C
150C
0.75
0.7
0.65
0.6
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.55
0.5
0.45
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
VIN (V)
VIN (V)
图6-3. 典型关断电流
图6-4. 输出电压精度- 选择VFEB
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7 详细说明
7.1 概述
TPS62901 同步开关模式电源转换器基于 DCS-Control（可无缝转换到省电模式的直接控制）。DCS-Control 是
一种高级调节拓扑，兼具迟滞、电压模式和电流模式控制的优势。该控制环路获取关于输出电压变化的信息并将
它直接输送到快速比较器级。它会设置开关频率，该频率在稳态工作条件下是恒定的，并对动态负载变化提供即
时响应。为了获得精确的直流负载调节，使用了电压反馈环路。内部补偿稳压网络使用小型外部元件和低ESR 电
容器实现快速稳定的运行。
7.2 功能方框图
VIN
PG
VI
Ref
1.0V
œ
HS Limit
+
EN
VO
Device Control
& Logic
Power Control
Internal/External
Divider
FB
/VSET
SW
Power Save Mode
Forced PWM
Gate
Driver
Resistor-to-Digital
VFB
Smart-Enable
Ref-System
100% Mode
UVLO
Start-up Handling
Smart-CONFIGTM
PG-Control
SS/TR
Thermal Shutdown
Resistor-to-Digital
MODE Detection
MODE
/S-CONF
LS Limit
VO
Direct
Control
VI
VOS
TON timer
VFB
œ
VO
+
Device
Control
VREF
DCS-ControlTM
GND
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7.3 特性说明
7.3.1 模式选择和器件配置MODE/S-CONF
通过 MODE/S-CONF (SmartConfig)，此器件具有一个包含两个功能的输入。它可用于通过两种方式自定义器件
行为：
• 选择传统上具有高电平或低电平的器件模式（FPWM 或带AEE 运行的自动PFM/PWM）。
• 通过将单个电阻器连接到MODE/S-CONF 引脚来选择器件配置（开关频率、内部/外部反馈、输出放电和
PFM/PWM 模式）。
在内部 OTP 读取之后以及在软启动中开始切换之前，器件会在启动序列期间对该引脚进行解释。如果器件读取的
是高电平或低电平，动态模式更改将激活，并且在运行期间可以更改 PFM/PWM 模式。如果器件读取电阻器值，
则在运行期间不会有进一步的解释，并且器件模式或其他配置不能在之后更改。
间距
备注
MODE/S-CONF 引脚不得悬空。将引脚连接至高电平、低电平或电阻器，以便根据表7-1 配置器件。
间距
EN & UVLO
Precise
Enable
detection
PG -> High
Switching
Operation
OTP
Readout
S-CONF
Readout
VSET
Readout
Softstart
Resistor-to-Digitial
readout &
interpretation
No interpretation of
MODE/S-CONF or VSET
MODE-Pin toggling detection
VOUT
图7-1. S-CONF 和VSET 流程的解释
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表7-1. SmartConfig 设置表
FB/VSET 引
脚
模式（自动或强制
PWM）
电平或电阻值[Ω] (1)
按级别设置选项
#
FSW (MHz)
输出放电
动态模式变化
具有AEE 的自动
1
2
GND
2.5
2.5
外部FB
外部FB
是
是
PFM/PWM
闪烁
高电平(>VIH_MODE
)
强制PWM
通过电阻设置选项
具有AEE 的自动
3
7.15k
2.5
外部FB
否
PFM/PWM
4
5
6
7
8
8.87k
11.0k
13.7k
16.9k
21.0k
2.5
1
外部FB
外部FB
外部FB
外部FB
外部FB
强制PWM
自动PFM/PWM
强制PWM
否
是
是
否
否
1
1
自动PFM/PWM
强制PWM
1
具有AEE 的自动
9
26.1k
32.4k
40.2k
VSET
VSET
VSET
2.5
2.5
2.5
是
是
否
PFM/PWM
未激活
10
11
强制PWM
具有AEE 的自动
PFM/PWM
12
13
14
15
16
49.9k
61.9k
76.8k
95.3k
118k
VSET
VSET
VSET
VSET
VSET
2.5
1
强制PWM
自动PFM/PWM
强制PWM
否
是
是
否
否
1
1
自动PFM/PWM
强制PWM
1
(1) E96 电阻器系列，1% 精度，温度系数优于或等于±200ppm/°C
7.3.2 可调VO 运行（外部分压器）
TPS62901 可通过 MODE/S-CONF 引脚编程为任一经典配置，其中 FB/VSET 引脚用作反馈引脚，通过外部电阻
分压器感测VO。TPS62901 还可编程为16 种不同的固定输出电压。它们通过FB/VSET 引脚和GND 之间的外部
电阻器进行设置。在此配置中，VO 直接在器件的VOS 端子上检测。
如果器件配置为以经典可调 VO 工作电压运行，则 FB/VSET 引脚用作反馈引脚，需要通过外部分压网络检测
VO。图7-2 展示了此配置的典型原理图。
VIN
3V t 17V
VOUT
0.6V t 5.5V
L1
TPS6290x
VIN
EN
SW
VOS
C2
22…F
C1
10…F
R1
R2
FB/
VSET
SS/TR
MODE/
S-CONF
PG
R3
C3
GND
图7-2. 可调VO 运行原理图
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7.3.3 可设置VO 运行（VSET 和内部分压器）
如果将器件配置为 VSET 运行，内部电阻分压器仅通过 VOS 引脚检测 VO。目标 VO 由 VSET 引脚和 GND 之间
连接的外部电阻器编程。图7-3 展示了此配置的典型原理图。
VIN
3V t 17V
VOUT
0.4V t 5.5V
TPS6290x
L1
VIN
EN
SW
VOS
C2
22…F
C1
10…F
FB/
VSET
SS/TR
R2
MODE/
S-CONF
PG
R3
C3
GND
图7-3. 可设置VO 运行原理图
表7-2. VSET 选择表
#
1
电阻值[Ω]
目标VO [V]
GND
4.64k
5.76k
7.15k
8.87k
11.0k
13.7k
16.9k
21.0k
26.1k
40.2k
61.9k
76.8k
95.3k
118.0k
1.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.1
1.3
1.35
1.8
1.9
2.5
3.8
5.0
5.1
5.5
3.3
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
249.00k 或更大/开路
7.3.4 软启动/跟踪(SS/TR)
借助SS/TR 引脚，可以调整软启动行为并跟踪外部电压。更多详细信息，请参阅节8.2.2.6。
内部软启动电路控制启动期间的输出电压斜率。这可以避免过大的浪涌电流并确保受控的输出电压上升时间。它
还可防止高阻抗电源或电池产生不必要的压降。当 EN 设置为高电平以开始运行时，器件在一段延迟后开始切
换，然后内部基准VO 以通过连接至SS/TR 引脚的外部电容器控制的斜率上升。
将SS/TR 引脚保持未连接状态可提供更快的启动速度，在内部受限（不得从外部将该引脚拉至低电平）。
如果器件设置为关断 (EN = GND)、欠压锁定或热关断，则内部电阻器会下拉 SS/TR 引脚，以便确保处于适当的
低电平。从这些状态返回会导致由SS/TR 连接设置的新启动序列。
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提供给 SS/TR 的电压可用于跟踪主电压。在强制 PWM 模式下，输出电压跟随此电压上升和下降。在 PFM 模式
下，输出电压随负载电流而降低。
7.3.5 具有精密阈值的智能使能端
在 TPS62901 的使能引脚处施加的电压与固定阈值上升电压进行比较。这使您能够通过缓慢变化的电压来驱动引
脚，并允许使用外部RC 网络来实现加电延迟。
精密使能输入允许用户通过在使能引脚的输入端添加电阻分压器来对欠压锁定进行编程。
下降沿的使能输入阈值低于上升沿阈值。当超过上升阈值时，TPS62901 开始运行。为了正常工作，EN 引脚必须
端接并且不得悬空。将EN 引脚拉低强制器件关断。在此模式下，内部高侧和低侧 MOSFET 关闭，整个内部控制
电路关闭。
当器件被禁用时，一个内部电阻器将 EN 引脚拉至 GND 并避免引脚悬空（一旦器件被启用，下拉电阻器即被移
除）。这可在 EN 引脚不能安全驱动至低电平的情况下防止器件不受控制的启动。当 EN 为低电平时，器件处于
关断模式。器件在 EN 设置为高电平的情况下打开。一旦内部控制逻辑和基准电压被加电，下拉控制电路便会断
开EN 引脚上的下拉电阻。EN 设置为低电平后，器件进入关断模式，下拉电阻器再次激活。
7.3.6 电源正常（PG）
TPS62901 具有内置电源正常 (PG) 功能，可指示输出电压是否已达到目标以及器件是否就绪。PG 信号可用于多
个电源轨的启动排序。PG 引脚是一个开漏输出，需要一个上拉电阻器来连接到最高建议输入电压电平的任何电
压。当器件由于EN、UVLO（欠压锁定）或热关断而关断时，PG 为低电平。VIN 必须保持存在以使PG 引脚保持
低电平。
如果不使用电源正常输出，建议将其连接到GND 或将其保持断开状态。
表7-3. 电源正常指示器功能表
逻辑信号
PG 状态
VI
EN-PIN
VO
热关断
否
VO = 目标
高阻态
低电平
低电平
低电平
低电平
未定义
高电平
VO < 目标
VI > UVLO
x
x
x
x
是
x
低电平
1.8V< VI < UVLO
VI < 1.8V
x
x
x
x
7.3.7 欠压闭锁(UVLO)
如果输入电压下降，欠压锁定会通过关闭两个功率 FET 来防止器件误操作。当电压高于UVLO 上升阈值时，该器
件可完全正常工作，如果输入电压在电源电压下降时低于阈值，则会关闭该器件。
7.3.8 电流限制和短路保护
TPS62901 可防止过载和短路事件。如果电感器电流超过高侧 FET 电流限值 (ILIMH)，高侧开关将关闭，低侧开关
将打开，以便降低电感器电流。仅当低侧 FET 中的电流降至低于低侧 FET 电流限制阈值时，高侧 FET 才会再次
导通。
由于内部传播延迟，实际电流在此期间可能会超过静态电流限制。动态电流限值如方程式1 所示：
V
L
Ipeak(typ) = ILIMH
+
´tPD
L
(1)
其中
• ILIMH 是电气特性中指定的静态高侧FET 电流限制
• L 是峰值电流处的有效电感
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• VL 是电感器两端的电压(VIN - VOUT
• tPD 是通常为50ns 的内部传播延迟
)
电流限制可能超过静态值，尤其是在输入电压较高且使用极小电感的情况下。动态高侧开关峰值电流的计算方法
如下：
V IN - VO U T
I
peak ( typ ) = IL IM H
+
´ 50 ns
L
(2)
7.3.9 热关断保护
器件的结温 TJ 由内部温度传感器监控。如果 TJ 上升并超过热关断阈值 TSD，则器件会关断。高侧和低侧功率
FET 均关断，PG 变为低电平。当 TJ 降至迟滞以下时，转换器从软启动开始恢复正常运行。在 PFM 跳过暂停期
间，热关断功能未激活。关断或重新启动仅在开关周期期间触发。请参阅节7.4.3
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7.4 器件功能模式
7.4.1 脉宽调制(PWM) 运行
TPS62901 有两种工作模式：本节讨论的强制PWM 模式和节7.4.3 中讨论的PWM/PFM 模式。
当MODE/S-CONF 引脚配置为PWM 模式时，TPS62901 在连续导通模式(CCM) 下以2.5/1.0MHz 的标称开关频
率运行脉宽调制。PWM 中的频率变化受到控制，并取决于 VIN、VOUT 和电感。强制 PWM 模式下的导通时间由
方程式3 给出：
VOUT
VIN
1
TON =
ì
fsw
(3)
7.4.2 AEE（自动效率增强）
MODE/S-CONF 引脚配置为 AEE 模式时，通过自动调整转换器的开关频率，TPS62901 在整个输入电压和输出
电压范围内提供高效率。这是通过设置转换器的预测关闭时间来实现的。开关模式转换器的效率取决于转换期间
的功率损耗。如果 VOUT 降低和/或 VIN 升高（如方程式 4 所示），效率会下降。为在整个占空比（VOUT/VIN 比）
范围内保持高效率，调整开关频率时需维持纹波电流。
VIN -VOUT
VIN
F (MHz) =10ìVOUT
ì
sw
2
(4)
TPS62901 中的 AEE 功能可根据输入电压和输出电压调节省电模式下的导通时间(TON)，从而保持非凡效率。稳
态运行的导通时间可通过方程式5 估算得出：
VIN
TON =100´
[ns]
VIN -VOUT
(5)
方程式6 展示了电感纹波电流、开关频率和占空比之间的关系。
VOUT
1-(
)
1- D
Lì fSW
VIN
DIL =VOUT ì(
) =VOUT ì(
)
Lì fSW
(6)
通过以下方法提高了效率：降低开关损耗并在不同的占空比下保持高效率，同时纹波电流幅度保持足够低以提供
完整的输出电流，而不会达到电流限制。AEE 功能可在各种占空比下提高效率，尤其适用于固定频率转换器效率
大幅下降情况下 VOUT 值较低时。此外，该功能可补偿高 VIN 到低VOUT 转换的超小占空比，这可限制其他拓扑中
的控制范围。
7.4.3 节能模式运行（自动PFM/PWM）
MODE/S-CONF 引脚配置为节能模式（自动 PFM/PWM）。只要输出电流高于电感器纹波电流的一半，该器件就
会以 PWM 模式运行。为了在轻负载时保持高效率，该器件会从断续导通模式 (DCM) 边界处进入节能模式。如果
输出电流小于电感器纹波电流的一半，就会发生这种情况。负载电流降低时，该器件无缝进入节能模式，这确保
了轻负载运行时的高效率。只要电感器电流不连续，该器件就会一直处于节能模式。
在节能模式，开关频率随负载电流线性降低，从而保持高效率。可在两个方向上无缝进入、退出节能模式。
除了调节开关之外，TPS62901 还会根据输入电压和输出电压在省电模式下调整导通时间 (TON)，以便在选择
2.5MHz 时使用AEE 功能保持超高效率，如节7.4.2 所述。
在省电模式下，可使用方程式 3（对于 1MHz）和方程式 5（对于 2.5MHz）估算 TON 时间（假设 AEE 被启用为
2.5MHz）。
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对于非常小的输出电压，会保持大约 50ns 的绝对最小开通时间，以便限制开关损耗。工作频率因此低于其标称
值，从而保持高效率。使用TON 时，省电模式下的典型峰值电感器电流根据方程式7 近似得出：
(V IN - VO U T )´ TO N
=
IL P SM ( peak )
L
(7)
最短关断时间限制了 TPS62901 的占空比。当 VIN 降低至比 VOUT 高 15%（典型值）时，无论负载电流如何，
TPS62901 都无法进入省电模式。器件在PWM 模式下保持输出稳压状态。
省电模式下的输出电压纹波由方程式8 得出：
2 æ
ç
ö
÷
ø
L´VIN
1
1
DV =
+
200´C VIN -VOUT VOUT
è
(8)
其中
• L 是有效电感
• C 为输出有效电容
7.4.4 100% 占空比运行
在 PWM 模式下运行的降压转换器的占空比为 D = VOUT/VIN。占空比随着输入电压接近输出电压而增加，关断时
间变短。当达到典型值为 80ns 的最短关断时间时，TPS62901 会在接近100% 模式时降低其开关频率。在100%
模式下，它会使高侧开关持续导通。只要输出电压低于内部设定点，高侧开关就会保持开启状态。这允许将小输
入电压转换为输出电压差异（例如，电池供电应用的运行时间最长）。在 100% 占空比模式下，低侧 FET 被关
闭。
保持稳压的最小输入电压取决于负载电流和输出电压电平，计算方法如下：
间距
VIN(min) =VOUT + IOUT(RDS(on) + R
L
)
(9)
其中
• IOUT 是输出电流
• RDS(on) 是高侧FET 的导通状态电阻
• RL 为所用电感的直流电阻
7.4.5 输出放电功能
放电功能的目的是在禁用器件时确保输出电压按照既定设置降低，还能将器件关闭时的输出电压维持至接近 0V。
施加电源电压之后至少启用一次TPS62901，输出放电功能才会激活。内部放电电阻连接到 VOS 引脚。一旦器件
被停用、热关断或欠压锁定，放电功能就会启用。放电功能保持工作状态所需的最小电源电压通常为2V。
7.4.6 启动至预偏置负载
TPS62901 能够启动至预偏置输出。仅当内部软启动斜坡等于或高于反馈电压时，器件才会开始切换。如果反馈
引脚上的电压偏置到高于标称值的电压，则TPS62901 不会开始切换，除非反馈引脚上的电压降至目标值。
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8 应用和实现
备注
以下应用部分中的信息不属于 TI 元件规范，TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客户应负责确定各元件
是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计实现，以确认系统功能。
8.1 应用信息
TPS62901 器件是高效、小巧、非常灵活且易用的同步降压直流/直流转换器。3V 至 17V 的宽输入电压范围支持
各种输入，例如12V 电源轨、单节或多节锂离子电池、5V 或3.3V 电源轨。
8.2 使用可调输出电压的典型应用
VIN
3V t 17V
VOUT
0.6V t 5.5V
L1
TPS6290x
VIN
EN
SW
VOS
C2
22…F
C1
10…F
R1
R2
FB/
VSET
SS/TR
MODE/
S-CONF
PG
R3
C3
GND
图8-1. 典型应用电路
8.2.1 设计要求
表8-1. 元件列表
基准
说明
制造商
IC
17V 3A 降压转换器
1µH 电感器
TPS6290x 系列；德州仪器(TI)
XGL4020-102；Coilcraft
L
CIN
COUT
CSS
R1
C3216X7R1E106M160AE，TDK
C2012X7S1A226M125AC，TDK
16V，陶瓷，X7R
10µF 25V 陶瓷0805
22µF 16V 陶瓷0805
取决于软启动时间；请参阅节8.2.2.5.3
取决于VOUT；请参阅节8.2.2.2
取决于VOUT；请参阅节8.2.2.2
取决于器件设置，请参阅节7.3.1
标准1% 金属膜
R2
标准1% 金属膜
R3
标准1% 金属膜
8.2.2 详细设计过程
8.2.2.1 使用WEBENCH® 工具创建定制设计方案
点击此处，使用TPS62901 器件并借助WEBENCH® Power Designer 创建定制设计方案。
1. 首先键入输入电压（VIN）、输出电压（VOUT）和输出电流（IOUT）要求。
2. 使用优化器表盘优化该设计的关键参数，如效率、占用空间和成本。
3. 将生成的设计与德州仪器(TI) 其他可行的解决方案进行比较。
WEBENCH Power Designer 提供了定制原理图，并罗列了实时价格和元件供货情况的物料清单。
在多数情况下，可执行以下操作：
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• 运行电气仿真，观察重要波形以及电路性能
• 运行热性能仿真，了解电路板热性能
• 将定制原理图和布局方案以常用CAD 格式导出
• 打印PDF 格式的设计报告并与同事共享
有关WEBENCH 工具的详细信息，请访问www.ti.com/WEBENCH。
8.2.2.2 对输出电压进行编程
TPS62901 的输出电压可调节。可使用VOUT 至GND 之间的电阻分压器对其进行编程，获得0.6V 至5.5V 的输出
电压。FB 引脚上的电压被调节至 600mV。输出电压的值可根据方程式10 由所选电阻分压器进行设置。建议选择
允许至少 2μA 电流的电阻值，这意味着 R2 的值不应超过 400kΩ。建议使用较低的电阻器值，以便实现超高精
度和可靠的设计。
VOUT
æ
ç
è
ö
÷
ø
R1
= R2 ´
-1
VFB
(10)
当典型VFB = 0.6V 时：
表8-2. 设置输出电压
R1
R2
标称输出电压
确切输出电压
0.749 V
0.75V
24.9kΩ
100kΩ
150kΩ
200kΩ
49.9kΩ
100kΩ
100kΩ
113kΩ
182kΩ
100kΩ
100kΩ
100kΩ
100kΩ
21.5kΩ
31.6kΩ
24.9kΩ
24.9kΩ
24.9kΩ
1.2V
1.5V
1.2V
1.5V
1.8V
2.0V
2.5V
3.0V
3.3V
5.0V
1.8V
1.992 V
2.498 V
3.009 V
3.322 V
4.985 V
8.2.2.3 外部组件选择
外部元件必须满足应用的需求，而且还要满足器件控制环路的稳定性标准。TPS62901 经过优化，可在各种外部
元件内工作。LC 输出滤波器的电感和电容形成双极点，决定着转换器的转角频率，必须同时考虑（请参阅节
8.2.2.7）。表 8-3 可以用来快速地选择输出滤波器组件。表 8-3 中的值为标称值。有效电容介于 +20% 和 -50%
之间。
表8-3. 推荐的LC 输出滤波器组合
4.7µF
10µF
22µF
47µF
100µF
200µF
(1)
(3)
1µH
√
√
√
√
√
(3)
1.5µH
2.2 µH
√
√
√
√
(2)
(3)
√
√
√
√
(1) 这种LC 组合是标准值，推荐用于大多数开关频率为2.5MHz 的应用。
(2) 这种LC 组合是标准值，推荐用于大多数开关频率为1MHz 的应用。
(3) 输出电容需要≥10mΩ的ESR 才能稳定运行，另请参阅节8.3.2。
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8.2.2.4 电感器选择
TPS62901 专为标称 1µH 电感器而设计。电感值越大，实现的电感纹波电流越低，但可能会对效率和瞬态响应产
生负面影响。小于1μH 的值将导致较大的电感纹波电流，从而在低输出电流或无输出电流的强制PWM 模式下产
生较大的负电感电流。因此，不建议在电感器两端电压较高时使用它们，因为高输入电压和低输出电压是这种情
况。强制 PWM 模式下的低输出电流会导致更大的负电感器电流峰值，从而超过负电流限值。在输出电流较低或
无输出电流和电感器值较小的情况下，无法再调节输出电压。有关更多 LC 组合的更多详细信息，请参阅
SLVA463。
电感器选择受电感器纹波电流、输出纹波电压、PWM 到 PFM 转换点和效率等多个因素的影响。此外，所选的电
感器必须具有适当的饱和电流和直流电阻(DCR)。方程式11 计算最大电感器电流。
DIL(max)
IL(max) = IOUT(max)
+
2
(11)
(12)
VOUT
≈
∆
’
÷
÷
÷
1-
VIN (max)
∆
∆
DIL(max) =VOUT
ì
L(min) ì fsw
∆
«
÷
◊
其中
• IL(max) 是最大电感器电流
• ΔIL(max) 是电感器纹波电流最大峰峰值
• L(min) 是最小有效电感值
• fsw 是实际PWM 开关频率
• VOUT 是输出电压
• VIN(max) 是最大预期输出电压
使用实际运行条件计算最大电感器电流可得出所需的最小电感器饱和电流。建议增加大约 20% 的裕度。较大的电
感器值对于获得较低的纹波电流也很有用，但也会增加瞬态响应时间和尺寸。以下电感器一直与 TPS62901 一起
使用，建议使用：
表8-4. 电感器列表
类型
电感[µH]
电流[A](1)
尺寸[LxBxH] mm
4.0x4.0x2.1
2.5x2.5x1.2
2.5x2.5x1.0
2.5x2.0x1.0
5.3x5.5x3.1
4.0x4.0x2.1
制造商
Coilcraft
XGL4020-102ME
1.0µH，±20%
1.0µH，±20%
1.0µH，±20%
1.0µH，±20%
2.2μH，±20%
2.2μH，±20%
8.8
DFE252012F-1R0M
CIGT252010TM1R0MLE
TFM252010ALM-1R0MTAA
XEL5030-222ME
4.7
muRata
5.3
Samsung（三星）
TDK
4.7
9.7
Coilcraft
6.2
XGL4020-222ME
Coilcraft
(1) 下降30% 时的ISAT
电感值还决定了进入省电模式的负载电流：
1
Iload(PSM )
=
DIL
2
(13)
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8.2.2.5 电容器选型
8.2.2.5.1 输出电容器
输出电容器的建议值为 22μF。TPS62901 的架构允许使用具有低等效串联电阻 (ESR) 的微型陶瓷输出电容器。
这些电容器提供低输出电压纹波，推荐使用。为了在高频下保持低电阻并获得电容随温度的窄变化幅度，建议使
用 X7R 或 X5R 电介质。在省电模式下，使用较高的值具有较小的电压纹波和较高的直流输出精度等优点（请参
阅SLVA463）。
在省电模式下，输出电压纹波取决于输出电容、其 ESR、ESL 和峰值电感器电流。使用陶瓷电容器可提供较小的
ESR、ESL 和低纹波。输出电容器必须尽可能接近器件。
对于大输出电压，陶瓷电容器的直流偏置效应很大，必须观测有效电容。
8.2.2.5.2 输入电容器
对于大多数应用，10µF 标称值已足够并被推荐使用，但更大的值会进一步降低输入电流纹波。输入电容器可缓冲
瞬态事件的输入电压，并将转换器与电源去耦。建议使用低 ESR 多层陶瓷电容器 (MLCC) 以实现出色滤波效果，
并应将其放置在VIN 和GND 之间尽可能靠近这些引脚的位置。
表8-5. 电容器列表
类型(1)
标称电容[µF]
额定电压[V]
尺寸
0805
0805
制造商
10
22
25
10
C3216X7R1E106K160AB
C2012X7S1A226M125AC
TDK（东电化）
TDK（东电化）
(1) 40°C 上升时IRMS 或30% 下降时ISAT 的较低值。
8.2.2.5.3 软启动电容器
SS/TR 引脚和GND 之间连接的电容可实现对输出电压的启动斜率进行用户可编程。
ISS
SS/TR
to VREF
图8-2. 软启动操作简化版原理图
提供了一个内部恒定电流源来为外部电容充电。给定的软启动斜坡时间所需的电容器由以下公式给出：
ISS
CSS = TSS ì
VREF
(14)
其中
• CSS 是SS/TR 引脚所需的电容
• TSS 是所需的软启动斜坡时间
• ISS 是SS/TR 源电流，请参阅电气特性
• VREF 是反馈调节电压(VFB)，请参阅电气特性
可实现的最快典型斜坡时间为150µs，即使外部Css 电容低于680pF 或引脚开路也是如此。
8.2.2.6 跟踪功能
如果需要跟踪功能，可通过将SS/TR 引脚连接到外部跟踪电压来实现此目的。输出电压使用电气特性中指定的典
型增益和失调电压跟踪该电压。
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ISS
SS/TR
to VREF
图8-3. 跟踪操作简化版原理图
VFB = 0.75ìVSS/TR
(15)
当 SS/TR 引脚电压高于 0.8V 时，内部电压被钳位，器件进入正常稳压状态。只要输入电压处于建议的工作条件
内，这适用于具有相同行为的上升和下降跟踪电压。为了在 PFM 模式下降低 SS/TR 引脚电压，器件不会从输出
端灌入电流。因此，如果负载较轻，输出电压的下降速度可能会慢于 SS/TR 引脚电压。当使用外部电压驱动
SS/TR 引脚时，请勿超过 SS/TR 引脚的额定电压，即 6V。当 EN = 0 时，SS/TR 引脚在内部通过一个电阻器连
接到GND。
如果输入电压降至欠压锁定以下，输出电压将变为零，与跟踪电压无关。图 8-4 展示了如何连接器件以通过跟踪
功能获得比例式和同步时序控制。请参阅系统示例中的节8.3.3。
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Device 1
1µH
TPS6290x
VOUT1
VIN=12V
VIN
EN
SW
VOS
R1
R2
22 …F
10uF
FB/
VSET
SS/TR
MODE/
S-CONF
PG
GND
CSS
R3
Device 2
1µH
TPS6290x
VOUT2
VIN
SW
EN
VOS
22 …F
R7
R8
R4
R5
10uF
FB/
VSET
SS/TR
MODE/
S-CONF
PG
GND
R6
图8-4. 比例式和同步启动原理图
R7 和R8 的电阻分压器可用于将VOUT2 的斜升速率更改为更快、更慢或与VOUT1 相同。
通过将器件 1 的 VOUT 的 PG 引脚连接到器件 2 的 EN 引脚，可实现顺序启动。PG 需要上拉电阻。如果两个电
源共享同一个软启动电容器，则会发生比例式启动序列。方程式 14 提供了软启动时间，但 SS/TR 电流必须加
倍。有关这些电路以及其他跟踪和时序控制电路的详细信息，请参阅SLVA470。
备注
如果 FB 引脚上的电压低于其 0.6V 的典型值，则输出电压精度可具有比额定电压更宽的容差。从
SS/TR 引脚流出的 2.5µA 电流也会对跟踪功能产生影响，尤其是对于 SS/TR 引脚上的高阻外部分压
器。
8.2.2.7 输出滤波器和环路稳定性
TPS62901 系列器件采用内部补偿，可通过与要根据方程式 16 计算的转角频率相对应的 L-C 滤波器组合实现稳
定：
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1
fLC
=
2p L × C
(16)
节8.2.2.3 中给出了经证实的电感和陶瓷电容标称值，推荐使用。可以使用不同的值，但必须注意受影响的环路稳
定性。更多信息（包括详细的LC 稳定性矩阵），请参阅SLVA463。
TPS62901 器件包含一个连接在VOS 和FB 引脚之间的内部3pF 前馈电容器。该电容器会影响频率行为，并使用
反馈分压器的电阻器在控制环路中设置极点和零点，如方程式17 和方程式18 所示：
1
fzero
=
2p
ì R ì3pF
1
(17)
≈
’
÷
◊
1
1
1
fpole
=
ì
ì
∆
«
2p
ì3pF
R
R
2
1
(18)
虽然 TPS62901 器件在没有极点和零点的特定位置时保持稳定，但根据应用的特定需求调整其位置可以在省电模
式下提供更好的性能并/或改善瞬态响应。还可以添加外部前馈电容器。有关稳定性与瞬态响应优化的详细讨论，
请参阅SLVA289 和SLVA466。
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8.2.3 应用曲线
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN=8V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
0
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
0.01
0.02 0.03 0.050.07 0.1
IOUT (A)
0.2 0.3
0.5 0.7
1
IOUT (A)
Fsw = 1MHz
FPWM
Fsw = 1MHz
自动PFM/PWM
L = 2.2μH
L = 2.2μH
图8-5. 效率与输出电流间的关系VOUT = 5V
图8-6. 效率与输出电流间的关系VOUT = 5V
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN=8V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
0.01
0.02 0.03 0.050.07 0.1
IOUT (A)
0.2 0.3
0.5 0.7
1
IOUT (A)
Fsw = 2.5MHz
FPWM
Fsw = 2.5MHz
自动PFM/PWM
L = 1μH
L = 1μH
图8-7. 效率与输出电流间的关系VOUT = 5V
图8-8. 效率与输出电流间的关系VOUT = 5V
100
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
0.01
0.02 0.03 0.050.07 0.1
IOUT (A)
0.2 0.3
0.5 0.7
1
IOUT (A)
Fsw = 1MHz
图8-9. 效率与输出电流间的关系VOUT = 3.3V
FPWM
Fsw = 1MHz
自动PFM/PWM
L = 2.2μH
L = 2.2μH
图8-10. 效率与输出电流间的关系VOUT = 3.3V
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100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
0.01
0.02 0.03 0.050.07 0.1
IOUT (A)
0.2 0.3
0.5 0.7
1
IOUT (A)
Fsw = 2.5MHz
图8-11. 效率与输出电流间的关系VOUT = 3.3V
FPWM
Fsw = 2.5MHz
自动PFM/PWM
L = 1μH
L = 1μH
图8-12. 效率与输出电流间的关系VOUT = 3.3V
100
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
0.01
0.02 0.03 0.050.07 0.1
IOUT (A)
0.2 0.3
0.5 0.7
1
IOUT (A)
Fsw = 1MHz
图8-13. 效率与输出电流间的关系VOUT = 1.8V
FPWM
Fsw = 1MHz
自动PFM/PWM
L = 2.2μH
L = 2.2μH
图8-14. 效率与输出电流间的关系VOUT = 1.8V
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN=3V
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
0.01
0.02 0.03 0.050.07 0.1
IOUT (A)
0.2 0.3
0.5 0.7
1
IOUT (A)
Fsw = 2.5MHz
FPWM
Fsw = 2.5MHz
自动PFM/PWM
L = 1μH
L = 1μH
图8-15. 效率与输出电流间的关系VOUT = 1.8V
图8-16. 效率与输出电流间的关系VOUT = 1.8V
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100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
0.01
0.02 0.03 0.050.07 0.1
IOUT (A)
0.2 0.3
0.5 0.7
1
IOUT (A)
Fsw = 1MHz
FPWM
Fsw = 1MHz
自动PFM/PWM
L = 2.2μH
L = 2.2μH
图8-17. 效率与输出电流间的关系VOUT = 1.2V
图8-18. 效率与输出电流间的关系VOUT = 1.2V
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN=3V
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
0.01
0.02 0.03 0.050.07 0.1
IOUT (A)
0.2 0.3
0.5 0.7
1
IOUT (A)
Fsw = 2.5MHz
FPWM
Fsw = 2.5MHz
自动PFM/PWM
L = 1μH
L = 1μH
图8-19. 效率与输出电流间的关系VOUT = 1.2V
图8-20. 效率与输出电流间的关系VOUT = 1.2V
1.5
1.05
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
1
1
0.5
0.95
0.9
0
6
8
10
12
Input Voltage (V)
14
16
18
6
8
10
12
Input Voltage (V)
14
16
18
Fsw = 1MHz
FPWM
Fsw = 1MHz
自动PFM/PWM
L = 2.2μH
L = 2.2μH
图8-21. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 5V
图8-22. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 5V
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5
4.5
4
3.5
3
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
3.5
3
2.5
2
2.5
2
1.5
1
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
0.5
0
1.5
6
8
10
12
Input Voltage (V)
14
16
18
6
8
10
12
Input Voltage (V)
14
16
18
Fsw = 2.5MHz
FPWM
Fsw = 2.5MHz
自动PFM/PWM
L = 1μH
L = 1μH
图8-23. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 5V
图8-24. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 5V
1.6
1.4
1.2
1
1.1
1.05
1
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.95
0.9
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
0.85
0.8
4
6
8
10 12
Input Voltage (V)
14
16
18
4
6
8
10 12
Input Voltage (V)
14
16
18
Fsw = 1MHz
自动PFM/PWM
L = 2.2μH
FPWM
Fsw = 1MHz
L = 2.2μH
图8-25. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 3.3V
图8-26. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 3.3V
3.1
4
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
3.5
3
2.9
2.7
2.5
2.3
2.1
1.9
1.7
1.5
2.5
2
1.5
1
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
0.5
0
4
6
8
10 12
Input Voltage (V)
14
16
18
4
6
8
10 12
Input Voltage (V)
14
16
18
Fsw = 2.5MHz
FPWM
Fsw = 2.5MHz
自动PFM/PWM
L = 1μH
L = 1μH
图8-27. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 3.3V
图8-28. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 3.3V
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1.1
1
1.05
1.03
1.01
0.99
0.97
0.95
0.93
0.91
0.89
0.87
0.85
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
2
4
6
8
Input Voltage (V)
10
12
14
16
18
2
3
4
5
6
7
8
9
Input Voltage (V)
10 11 12 13 14 15 16 17 18
Fsw = 1MHz
FPWM
Fsw = 1MHz
自动PFM/PWM
L = 2.2μH
L = 2.2μH
图8-29. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 1.8V
图8-30. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 1.8V
3
3
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
2.7
2.4
2.1
1.8
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3
0
2.8
2.6
2.4
2.2
2
2
4
6
8
Input Voltage (V)
10
12
14
16
18
2
4
6
8
Input Voltage (V)
10
12
14
16
18
Fsw = 2.5MHz
FPWM
Fsw = 2.5MHz
自动PFM/PWM
L = 1μH
L = 1μH
图8-31. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 1.8V
图8-32. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 1.8V
1.4
1.2
1
1.05
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
1
0.95
0.9
0.8
0.6
0.4
0.2
0.85
0.8
2
4
6
8
Input Voltage (V)
10
12
14
16
18
2
4
6
8
Input Voltage (V)
10
12
14
16
18
Fsw = 1MHz
FPWM
Fsw = 1MHz
自动PFM/PWM
L = 2.2μH
L = 2.2μH
图8-33. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 1.2V
图8-34. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 1.2V
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2.7
2.4
2.1
1.8
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3
0
2.8
2.6
2.4
2.2
2
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
1.8
1.6
1.4
2
4
6
8
Input Voltage (V)
10
12
14
16
18
2
4
6
8
Input Voltage (V)
10
12
14
16
18
Fsw = 2.5MHz
FPWM
Fsw = 2.5MHz
自动PFM/PWM
L = 1μH
L = 1μH
图8-35. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 1.2V
图8-36. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 1.2V
1.794
3.3
3.298
3.296
3.294
3.292
3.29
1.792
1.79
3.288
3.286
3.284
3.282
3.28
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
1.788
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
IOUT (A)
IOUT (A)
FPWM
Fsw = 2.5MHz
FPWM
Fsw = 2.5MHz
L = 1μH
L = 1μH
图8-37. 输出电压与输出电流间的关系VOUT = 3.3V
图8-38. 输出电压与输出电流间的关系VOUT = 1.8V
VIN = 12V
Io = 1A
1MHz 自动
PFM/PWM
VOUT = 1.2 V
TA = 25°C
VIN = 12V
Io = 10mA
TA = 25°C
1MHz 自动
PFM/PWM
图8-40. 启动时序
VOUT = 1.2 V
图8-39. 启动时序
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8.2.3 应用曲线(continued)
VIN = 12V
VOUT = 5V
Io = 1A
VIN = 12V
VOUT = 5V
Io = 1A
2.5MHz 自动
1MHz 自动
PFM/PWM
PFM/PWM
TA = 25°C
TA = 25°C
图8-42. 启动时序
图8-41. 启动时序
VIN = 12V
Io = 0.1A
VIN = 12V
1 MHz FPWM
Io = 0.1A
1MHz 自动
PFM/PWM
L = 2.2μH
VOUT = 1.2 V
TA = 25°C
L = 2.2μH
VOUT = 1.2 V
TA = 25°C
图8-44. 输出电压纹波
图8-43. 输出电压纹波
VIN = 12V 2.5 MHz FPWM
Io = 0.1A
VIN = 12V
VOUT = 1.2 V
Io = 0.1A
2.5MHz 自动
PFM/PWM
L = 2.2μH
VOUT = 1.2 V
TA = 25°C
L = 2.2μH
TA = 25°C
图8-46. 输出电压纹波
图8-45. 输出电压纹波
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8.2.3 应用曲线(continued)
VIN = 12V
Io = 1A
VIN = 12V
1 MHz FPWM
Io = 1A
1MHz 自动
PFM/PWM
L = 2.2μH
VOUT = 1.2 V
TA = 25°C
L = 2.2μH
VOUT = 1.2 V
TA = 25°C
图8-48. 输出电压纹波
图8-47. 输出电压纹波
VIN = 12V
VOUT = 1.2 V
Io = 1A
2.5MHz 自动
PFM/PWM
L = 2.2μH
VIN = 12V 2.5 MHz FPWM
Io = 1A
VOUT = 1.2 V
TA = 25°C
L = 2.2μH
TA = 25°C
图8-50. 输出电压纹波
图8-49. 输出电压纹波
VIN = 12V
VOUT = 3.0 V
1 MHz FPWM
Io = 10mA
TA = 25°C
VIN = 12V 2.5 MHz FPWM
Io = 10mA
TA = 25°C
VOUT = 3.0 V
L = 2.2μH
L = 2.2μH
图8-51. 典型操作
图8-52. 典型操作
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8.2.3 应用曲线(continued)
VIN = 12V
Io = 10mA
TA = 25°C
VIN = 12V
Io = 1A
2.5MHz 自动
1MHz 自动
PFM/PWM
L = 2.2μH
PFM/PWM
VOUT = 3.0 V
VOUT = 3.0 V
TA = 25°C
L = 2.2μH
图8-53. 典型操作
图8-54. 典型操作
VIN = 12V
VIN = 12V 2.5 MHz FPWM
1MHz 自动
PFM/PWM
L = 2.2μH
Io = 0A 至1A
Io = 5mA 至1A 至
5mA
VOUT = 3.3V
TA = 25°C
VOUT = 3.3V
TA = 25°C
图8-56. 负载瞬态响应
图8-55. PSM 至PWM 转换
VIN = 12V 2.5 MHz FPWM
VOUT = 3.3V
VIN = 12V 2.5 MHz FPWM
VOUT = 3.3V
Io = 5 mA 至1A
Io = 1 A 至5 mA
TA = 25°C
TA = 25°C
图8-57. 负载瞬态响应- 上升沿
图8-58. 负载瞬态响应- 下降沿
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8.2.3 应用曲线(continued)
Io = 1A
VIN = 6 V 至11 V
2.5MHz 自动
VIN = 12V
1MHz 自动
Io = 5mA 至1A 至
5mA
PFM/PWM
PFM/PWM
VOUT = 3.3V
TA = 25°C
VOUT = 3.3V
TA = 25°C
图8-60. 线路瞬态响应- 上升
图8-59. 负载瞬态响应
Io = 1A
VIN = 11 V 至6 V
VOUT = 3.3V
2.5MHz 自动
PFM/PWM
TA = 25°C
VIN = 12V
VOUT = 5V
图8-62. 输出放电功能- 禁用
输出放电= 否
TA = 25°C
图8-61. 线路瞬态响应- 下降
VIN = 12V
VOUT = 5V
输出放电= 是
TA = 25°C
图8-63. 输出放电功能- 启用
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8.2.4 使用VSET 的可设置VO 的典型应用
VIN
3V t 17V
VOUT
0.4V t 5.5V
TPS6290x
L1
VIN
EN
SW
VOS
C2
22…F
C1
10…F
FB/
VSET
SS/TR
R2
MODE/
S-CONF
PG
R3
C3
GND
图8-64. 典型应用电路(VSET)
8.2.4.1 设计要求
VSET 允许您仅使用一个电阻器在FB/VSET 引脚上接地，来设置输出电压。表7-2 展示了16 个可用选项。
8.2.4.2 详细设计过程
需要使用 MODE/S-CONF 引脚来选择 VSET 选项。一旦将器件配置为 VSET 运行，内部电阻分压器仅通过 VOS
引脚检测VO。目标VO 由连接在FB/VSET 和GND 之间的外部电阻器R2 进行编程。
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8.2.4.3 应用曲线
1.3
1.25
1.2
-40C
-20C
0C
25C
85C
125C
150C
1.15
1.1
1.05
1
0.95
0.9
0.85
0.8
VIN = 12V
VOUT = 1.2 V
Io = 1A
2.5MHz 自动
PFM/PWM
L = 2.2μH
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18
VIN (V)
TA = 25°C
VIN = 3V - 17V
温度= - 40°C 至150°C
图8-65. 输出电压纹波
图8-66. 输出电压精度- 选择VSET
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
0.01
0.02 0.03 0.050.07 0.1
IOUT (A)
0.2 0.3
0.5 0.7
1
IOUT (A)
Fsw = 1MHz
图8-67. 效率与输出电流间的关系VOUT = 0.4V
FPWM
Fsw = 1MHz
自动PFM/PWM
L = 2.2μH
L = 2.2μH
图8-68. 效率与输出电流间的关系VOUT = 0.4V
100
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
0.01
0.02 0.03 0.050.07 0.1
IOUT (A)
0.2 0.3
0.5 0.7
1
IOUT (A)
Fsw = 2.5MHz
FPWM
Fsw = 2.5MHz
自动PFM/PWM
L = 1μH
L = 1μH
图8-69. 效率与输出电流间的关系VOUT = 0.4V
图8-70. 效率与输出电流间的关系VOUT = 0.4V
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8.2.4.3 应用曲线(continued)
1
0.975
0.95
0.925
0.9
1
0.95
0.9
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
0.875
0.85
0.825
0.8
0.85
0.8
0.75
0.7
0.775
0.75
0.725
0.7
0.65
0.6
0.675
0.65
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
Input Voltage (V)
7.5
8
8.5
9
9.5 10
2
4
6
8 10
Input Voltage (V)
12
14
16
Fsw = 1MHz
FPWM
Fsw = 1MHz
自动PFM/PWM
L = 2.2μH
L = 2.2μH
图8-71. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 0.4V
图8-72. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 0.4V
1.2
1.2
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
Iout=0.1A
Iout=0.5A
Iout=1A
1.15
1.1
1
1.05
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
3
4
5
6
7
Input Voltage (V)
8
9
10
11
12
3
4
5
6
7
Input Voltage (V)
8
9
10
11
12
Fsw = 2.5MHz
FPWM
Fsw = 2.5MHz
自动PFM/PWM
L = 1μH
L = 1μH
图8-73. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 0.4V
1.21
图8-74. 开关频率与输入电压间的关系VOUT = 0.4V
1.205
1.2
1.195
1.19
1.2
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
1.19
1.185
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5
1
IOUT (A)
IOUT (A)
Fsw = 1MHz
FPWM
Fsw = 1MHz
自动PFM/PWM
L = 2.2μH
L = 2.2μH
图8-75. 输出电压与输出电流间的关系VOUT = 1.2V
图8-76. 输出电压与输出电流间的关系VOUT = 1.2V
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8.2.4.3 应用曲线(continued)
1.248
1.24
1.2
1.199
1.198
1.197
1.196
1.195
1.194
1.193
1.192
1.191
1.19
1.232
1.224
1.216
1.208
1.2
1.192
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
VIN=3V
VIN=5V
VIN=8V
VIN=10V
VIN=12V
VIN=15V
1.184
1.176
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5 1
1E-5
0.0001
0.001
0.01
0.1 0.2 0.5 1
IOUT (A)
L = 1μH
图8-77. 输出电压与输出电流间的关系VOUT = 1.2V
IOUT (A)
Vout=1.2V
FPWM
PWM
FSW=2.5MHz
TA=25èC
Fsw = 2.5MHz
自动PFM/PWM
Fsw = 2.5MHz
L = 1μH
图8-78. 输出电压与输出电流间的关系VOUT = 1.2V
8.3 系统示例
8.3.1 LED 电源
TPS62901 可用作功率LED 的电源。通过使用SS/TR 引脚，可轻松将FB 引脚设置为低于标称值的值。这样，检
测电阻上的压降很低，避免过多的功率损耗。由于此引脚提供2.5µA 电阻，反馈引脚电压可根据方程式19 通过外
部电阻器进行调节。该压降与 LED 电流成正比，用于将输出电压（阳极电压）调节到适当的电平，以便驱动
LED。TPS62901 支持模拟和PWM 调光。图8-79 所示为经过模拟调光测试的应用电路。
VIN
3V t 17V
L1
TPS6290x
VOUT
VIN
EN
SW
VOS
C2
22…F
C1
10…F
FB/
VSET
SS/TR
R2
MODE/
S-CONF
PG
R3
R4
GND
图8-79. 单电源LED 电源
间距
SS/TR 处的电阻器定义了 FB 电压。使用方程式 19 通过 RSS/TR = R4 = 162kΩ 将其设置为 304mV。这可以将
R4 上的损耗从标称0.6V 反馈电压削减一半，同时仍提供良好的精度。
间距
VFB = 0.75ì2.5uAì RSS/TR
(19)
间距
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该器件现在提供由电阻器R2 设置的从FB/VSET 到GND 的恒定电流。必须根据所用LED 所需的正向电压确定最
小输入电压的额定值。SLVA451 中提供了更多信息。
间距
8.3.2 为多个负载供电
在使用 TPS62901 为多负载电路供电的应用中，输出端的总电容可能非常大。为了正确调节输出电压，需要在
VOS 引脚上提供适当的交流信号电平。钽电容器具有足够大的 ESR，可使 VOS 引脚上的输出电压纹波保持足够
高的水平。使用低 ESR 陶瓷电容器时，输出电压纹波可能会非常低，因此不建议直接在器件的输出端使用大电
容。如果PCB 上有多个负载电路及其相关的输入电容器，则这些负载通常分布在电路板上。这会增加足够的布线
电阻(Rtrace)，以便在VOS 引脚上保持足够大的交流信号，从而实现正确调节。
分布式负载上的最小总布线电阻为10mΩ。以下用例中的总电容n x CIN 为32 个47μF 的陶瓷X7R 电容器。
Load1
Rtrace
CIN
VIN
3V t 17V
VOUT
0.6V t 5.5V
L1
TPS6290x
VIN
EN
SW
Load2
Rtrace
C2
22…F
VOS
CIN
C1
10…F
R1
R2
FB/
VSET
SS/TR
MODE/
S-CONF
PG
R3
C3
GND
Loadn
Rtrace
CIN
图8-80. 多个负载
8.3.3 电压跟踪
器件 2 遵循施加到 SS/TR 引脚的电压。SS/TR 的斜坡电压达到 0.8V，可根据 VFB 的 0.6V 基准电压对输出电压
进行斜坡处理。
当器件 1 的输出电压分压器为 0.6V 时，跟踪器件 1 的3.8V 电压需要器件 2 的SS/TR 上电阻分压器输出 0.8V。
来自 SS/TR 引脚的 2.5µA 输出电流会在由 R7 和 R8 形成的电阻分压器上产生失调电压。因此，R7 // R8 的等效
电阻应保持在15kΩ以下。
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Device 1
1µH
TPS6290x
VOUT1
VIN=12V
VIN
EN
SW
VOS
R1
R2
22 …F
10uF
FB/
VSET
SS/TR
MODE/
S-CONF
PG
GND
CSS
R3
Device 2
1µH
TPS6290x
VOUT2
VIN
SW
EN
VOS
22 …F
R7
R8
R4
R5
10uF
FB/
VSET
SS/TR
MODE/
S-CONF
PG
GND
R6
图8-81. 跟踪示例
图8-82. 跟踪
8.3.4 精确软启动计时
TPS6290x 的 SS/TR 引脚可用于跟踪以及设置软启动时间。TPS6290x 有一个 GND 端子，用于电源接地以及模
拟接地连接。在负载电流高于约 1A 时启动器件，GND 连接上的噪声可能导致软启动时间短于计算值。下面给出
了两种外部解决方法。
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添加一个10.??kΩ电阻会滤除GND 连接上的噪声，并将软启动时间保持在计算值。
图8-84 无需外部元件。它通过使用 FB2 引脚及其到该节点的内部NMOS 来提供到内部模拟接地的连接。需要通
过设置VSEL = 高电平来打开内部NMOS。
graph
placeholder
图8-83. 向CSS 添加串联电阻器
graph
placeholder
图8-84. 使用FB2 将CSS 连接到内部模拟接地
9 电源相关建议
TPS62901 的电源需要根据TPS62901 的电源电压、输出电压和输出电流确定额定电流。
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10 布局
10.1 布局指南
正确的布局对于开关模式电源的运行至关重要，尤其是在高开关频率条件下。因此，TPS62901 的PCB 布局需要
特别注意，确保运行并获得指定的性能。布局不佳可能会导致（线路和负载）调节不良、不稳定和精度降低、EMI
辐射增加和噪声灵敏度等问题。
有关TPS62901 的建议布局，请参阅图10-1，该布局专为通用外部接地连接而设计。输入电容应在TPS62901 的
VIN 和GND 引脚之间（尽可能靠近它们）放置。此外，以最短的方式将VOS 引脚连接到输出电容器的VOUT。
为具有高 di/dt 的环路提供低电感和电阻路径。因此，导通开关负载电流的路径应尽可能短且宽。为具有高 dv/dt
的布线提供低电容路径（相对于所有其他节点）。因此，输入和输出电容应尽可能靠近IC 引脚放置，并应避免长
距离并联接线以及窄布线。传导交流电的环路的轮廓应尽可能小，因为该面积与辐射的能量成正比。
FB 和 VOS 等敏感节点需要用短线连接，而不是靠近高 dv/dt 信号（如 SW）。由于它们携带有关输出电压的信
息，因此应尽可能靠近实际输出电压（在输出电容器处）连接。SS/TR 引脚上的电容器以及 FB 电阻器 R1 和 R2
应靠近IC，并直接连接到这些引脚和系统接地层。如果使用VSET 缩放输出电压，则VSET 电阻器也是如此。
封装使用引脚来实现功率耗散。VIN 和GND 引脚上的散热过孔有助于通过PCB 散发热量。
如果需要将任何数字输入EN 和MODE/S-CONF 连接到 VIN 处的输入电源电压，则必须直接在输入电容器上进行
连接，如原理图所示。
建议的布局在EVM 上实现，并显示在其用户指南SNVU745 中。
10.2 布局示例
图10-1. 布局
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10.2.1 散热注意事项
在薄型和细间距表面贴装封装中实现集成电路通常需要特别注意功率耗散。许多取决于系统的问题（如热耦合、
空气流量、添加的散热器和对流表面）以及其他发热元件的存在会影响给定元件的功率耗散限制。
下面列出了增强热性能的三种基本方法：
• 提高PCB 设计的功率耗散能力，例如增加铜厚度、散热过孔和层数
• 在系统中引入空气流量
有关如何使用热参数的更多详细信息，请参阅应用手册：“散热特性数据应用手册”(SZZA017) 和(SPRA953)。
TPS62901 的最高工作结温 (TJ) 设计为 150°C。因此，最大输出功率受封装和周围 PCB 结构给出的实际热阻上
可耗散的功率损耗的限制。如果给出了封装的热阻，则周围铜面积的大小以及IC 的适当热连接可以降低热阻。为
改善热性能，建议使用顶层金属通过宽而粗的金属线连接器件。内部接地层可直接连接到IC 下方的通孔，提高热
性能。
如果存在短路或过载情况，请通过限制内部功耗来保护器件。
该器件符合 150°C 结温的长期鉴定要求。有关 HotRod 封装降额和使用寿命的更多详细信息，请参阅应用手册：
SPRACS3。
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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 使用WEBENCH® 工具创建定制设计方案
点击此处以使用TPS62901 器件与WEBENCH® Power Designer 创建定制设计方案。
1. 首先键入输入电压（VIN）、输出电压（VOUT）和输出电流（IOUT）要求。
2. 使用优化器表盘优化该设计的关键参数，如效率、占用空间和成本。
3. 将生成的设计与德州仪器(TI) 其他可行的解决方案进行比较。
WEBENCH Power Designer 提供了定制原理图，并罗列了实时价格和元件供货情况的物料清单。
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
• 运行热性能仿真，了解电路板热性能
• 将定制原理图和布局方案以常用CAD 格式导出
• 打印PDF 格式的设计报告并与同事共享
有关WEBENCH 工具的详细信息，请访问www.ti.com/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 的《使用条款》。
11.4 商标
DCS-Control™ and SmartConfig™ are trademarks of Texas Instruments.
TI E2E™ is 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 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。
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。
12 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。
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TPS62901
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PACKAGE OUTLINE
RPJ0009A
VQFN-HR - 1 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
1.6
1.4
A
B
PIN 1 INDEX AREA
2.1
1.9
1.0
0.8
C
SEATING PLANE
0.08 C
0.05
0.00
.
0.9
0.7
2X
0.55
0.35
(0.15) TYP
0.25
0.15
4X
6X
0.1
C A B
C
3
0.05
4
(0.25)
2X 1
PKG
6X 0.5
1
6
(45 X 0.1)
PIN 1 ID
0.45
0.25
3X
9
7
PKG
1
0.3
0.2
3X
0.1
0.05
C A B
C
4224505/A 10/2018
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.
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EXAMPLE BOARD LAYOUT
RPJ0009A
VQFN-HR - 1 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
(1)
3X (0.25)
6X (0.5)
7
9
3X (0.55)
2X (1)
(0.925)
1
PKG
6
(0.25)
(1)
4X (0.65)
3
4
6X (0.2)
2X (0.45)
(0.625)
(0.625)
PKG
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE:30X
0.05 MAX
ALL AROUND
0.05 MIN
METAL UNDER
SOLDER MASK
METAL EDGE
EXPOSED
METAL
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
SOLDER MASK
OPENING
NON SOLDER MASK
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK DETAILS
4224505/A 10/2018
NOTES: (continued)
3. For more information, see Texas Instruments literature number SLUA271 (www.ti.com/lit/slua271).
4. Solder mask tolerances between and around signal pads can vary based on board fabrication site.
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TPS62901
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EXAMPLE STENCIL DESIGN
RPJ0009A
VQFN-HR - 1 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
(1)
3X (0.25)
6X (0.5)
9
7
3X (0.55)
2X (1)
(0.925)
6
PKG
1
(0.25)
(1)
4X (0.65)
3
4
4X (0.2)
2X (0.45)
(0.625)
(0.625)
PKG
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.125 mm THICK STENCIL
SCALE:40X
4224505/A 10/2018
NOTES: (continued)
5. For alternate stencil design recommendations, see IPC-7525 or board assembly site preference.
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PACKAGE OPTION ADDENDUM
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16-Mar-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)
TPS62901RPJR
ACTIVE
VQFN-HR
RPJ
9
3000 RoHS & Green
SN
Level-2-260C-1 YEAR
-40 to 150
FQ8
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
重要声明和免责声明
TI“按原样”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。
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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功能安全、信息安全、监管或其他要求。
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相关型号：
TPS62901RPJR
采用 1.5mm × 2mm QFN 封装的 3V 至 17V、1A、高效率、低 IQ 降压转换器 | RPJ | 9 | -40 to 150Warning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
TI
TPS62902
采用 1.5mm × 2mm QFN 封装的 3V 至 17V、2A 高效率低 IQ 降压转换器Warning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
TI
TPS62902RPJR
采用 1.5mm × 2mm QFN 封装的 3V 至 17V、2A 高效率、低 IQ 降压转换器 | RPJ | 9 | -40 to 150Warning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
TI
TPS62903
采用 1.5mm × 2mm QFN 封装的 3V 至 17V、3A 高效率低 IQ 降压转换器Warning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
TI
TPS62903-Q1
具有 165°C 结温的 3V 至 18V、3A 汽车类低 IQ 同步降压转换器Warning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
TI
TPS62903QRYTRQ1
Automotive, 3-V to 18-V, 3-A low-IQ synchronous buck converter with 165°C junction temperature | RYT | 9 | -40 to 165Warning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
TI
TPS62903RPJR
采用 1.5mm × 2mm QFN 封装的 3V 至 17V、3A、高效率、低 IQ 降压转换器 | RPJ | 9 | -40 to 150Warning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
TI
TPS62912
TPS6291x 3-V to 17-V, 2-A/3-A Low Noise and Low Ripple Buck Converter with Integrated Ferrite Bead Filter CompensationWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
TI
TPS62912RPUR
TPS6291x 3-V to 17-V, 2-A/3-A Low Noise and Low Ripple Buck Converter with Integrated Ferrite Bead Filter CompensationWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
TI
TPS62913
TPS6291x 3-V to 17-V, 2-A/3-A Low Noise and Low Ripple Buck Converter with Integrated Ferrite Bead Filter CompensationWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
TI
TPS62913RPUR
TPS6291x 3-V to 17-V, 2-A/3-A Low Noise and Low Ripple Buck Converter with Integrated Ferrite Bead Filter CompensationWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
TI
TPS6291X
TPS6291x 3-V to 17-V, 2-A/3-A Low Noise and Low Ripple Buck Converter with Integrated Ferrite Bead Filter CompensationWarning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
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