概述
数据手册TPSM861257 概述
采用 QFN 封装的 3V 至 17V 输入电压、1A FCCM 模式、同步降压模块
TPSM861257 数据手册
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TPSM861252, TPSM861253, TPSM861257
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TPSM86125x 采用QFN 封装的3V 至17V 输入、1A 同步降压模块
1 特性
3 说明
• 配置适用于各种应用
TPSM86125x 是一款输入电压范围为 3V 至 17V 的简
单易用型高效、高功率密度同步降压模块，支持高达
1A 的连续电流。
– 3V 到17V 的宽输入电压范围
– TPSM861253 的固定输出电压为3.3V
– TPSM861252 的输出电压范围为0.6V 至10V
– TPSM861257 的输出电压范围为0.6V 至5.5V
– 0.6V 基准电压
– 25°C 时0.6Vref 精度为±1%
– 在–40°C 至125°C 范围内，0.6Vref 精度为
±1.5%
– 0°C 至65°C 范围内的3.3V 输出电压精度为
±1%
– 集成55mΩ和24mΩMOSFET
– TPSM861252 具有100μA 低静态电流
– 1.4MHz 开关频率
TPSM86125x 采用 D-CAP3 控制模式提供快速瞬态响
应并支持低 ESR 输出电容器，无需外部补偿。该器件
可支持以高达95% 的占空比运行。
TPSM861252 在 Eco-Mode 下运行，该模式可在轻负
载条件下保持高效率。TPSM861257 在 FCCM 模式下
运行，可在所有负载条件下保持相同的频率和较低的输
出纹波。TPSM861253 是一款采用 FCCM 模式的
3.3V 固定输出电压器件。该器件还在模块内部集成了
分压电阻器和前馈电容器。TPSM86125x 集成了全面
的断续模式 OVP、OCP、UVLO、OTP 和 UVP 保
护。
– 以最大95% 的高占空比运行
– 1.2V 精密EN 阈值电压
该器件采用 QFN 封装。额定结温范围为 -40°C 至
125°C。
– 1.6ms 固定软启动时间（典型值）
• 易于使用且设计小巧
器件信息
– 轻负载下TPSM861252 采用Eco-mode，
TPSM861253/7 采用FCCM 模式
– 快速瞬态D-CAP3™ 控制模式
– 具有集成电感器和自举电容器的简单布局
– 支持带预偏置输出电压的启动
– 开漏电源正常状态指示器
器件型号(3)
封装(1)
封装尺寸(2)
模式
输出电压
TPSM861253 FCCM 3.3V
ECO
TPSM861252
TPSM861257
0.6V 至10V RDX（QFN-
4.00mm x
FCMOD，7） 3.30mm
FCCM
0.6V 至
5.5V
– 非锁存OV、OT 和UVLO 保护
– UV 保护的断续模式
– 逐周期OC 和NOC 保护
(1) 有关更多信息，请参阅节11。
(2) 封装尺寸（长× 宽）为标称值，并包括引脚（如适用）。
(3) 请参阅系列器件表。
– –40°C 至125°C 的工作结温范围
– 3.3mm × 4mm × 2mm QFN 封装
• 使用TPSM86125x 并借助WEBENCH® Power
Designer 创建定制设计方案
2 应用
• 商用网络和服务器PSU
• 交流/直流适配器/PSU
• 工厂自动化和控制
• 测试和测量
本资源的原文使用英文撰写。为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。为确认
准确性，请务必访问ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。
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100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0
1
3
VOUT
VIN
VOUT
VIN
5
7
6
4
EN
PG
PG
EN
Cin
Cout
PGND
VOS
TPSM861253 3.3Vout
TPSM861252 5Vout
TPSM861257 5Vout
0.001
0.01
0.1
1
Iout (A)
TPSM861253 简化原理图
TPSM86125x 在VIN = 12V 时的效率
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内容
1 特性................................................................................... 1
2 应用................................................................................... 1
3 说明................................................................................... 1
4 系列器件............................................................................ 4
5 引脚配置和功能................................................................. 4
6 规格................................................................................... 5
6.1 绝对最大额定值...........................................................5
6.2 ESD 等级.................................................................... 5
6.3 建议运行条件.............................................................. 5
6.4 热性能信息..................................................................6
6.5 电气特性......................................................................6
6.6 典型特性......................................................................8
7 详细说明.......................................................................... 12
7.1 概述...........................................................................12
7.2 功能方框图................................................................12
7.3 特性说明....................................................................13
7.4 器件功能模式............................................................ 14
8 应用和实施.......................................................................16
8.1 应用信息....................................................................16
8.2 典型应用....................................................................16
8.3 电源相关建议............................................................ 20
8.4 布局...........................................................................21
9 器件和文档支持............................................................... 23
9.1 器件支持....................................................................23
9.2 接收文档更新通知..................................................... 23
9.3 支持资源....................................................................23
9.4 商标...........................................................................23
9.5 静电放电警告............................................................ 23
9.6 术语表....................................................................... 23
10 修订历史记录.................................................................24
11 机械、封装和可订购信息............................................... 24
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4 系列器件
电流(A)
输出电压(V)
0.6 至10
0.6 至5.5
3.3
器件型号
模式
TPSM861252
TPSM861257
TPSM861253
ECO
0 至1
0 至1
0 至1
FCCM
FCCM
5 引脚配置和功能
FB EN PG
7
6
5
4
VIN
SW
PGND
1
2
3
VOUT
图5-1. TPSM861252 和TPSM861257 RDX 封装，7 引脚QFN-FCMOD（顶视图）
VOS EN PG
7
6
5
4
VIN
SW
PGND
1
2
3
VOUT
图5-2. TPSM861253 RDX 封装，7 引脚QFN-FCMOD（顶视图）
表5-1. 引脚功能
引脚
类型(1)
说明
名称
编号
VIN
1
P
NC
P
输入电压电源引脚。在VIN 和GND 之间连接输入去耦电容器。
功率级的开关引脚。不连接，保持悬空。
输出连接。将建议的输出电容从VOUT 连接到PGND。
电源接地连接
SW
VOUT
PGND
PG
2
3
4
5
G
A
电源正常开漏输出。PG 引脚可以悬空。
降压转换器的使能引脚。驱动EN 高电平以开启转换器；驱动EN 低电平以关闭转换器。一个
电阻将内部下拉至GND。
EN
6
A
TPSM861252 和TPSM861257 的转换器反馈输入。连接到输出电压和接地之间电阻分压器
的中心抽头。
FB
7
7
A
A
VOS
TPSM861253 的转换器反馈输入。直接连接到输出电压。
(1) A = 模拟，P = 电源，G = 地
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6 规格
6.1 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
最大值
单位
VIN
-0.3
19
V
输入电压
输入电压
GND
-0.3
-0.3
-0.3
-0.3
6
0.3
11
6
V
V
V
V
VOS、EN、PG、FB
GND
VOUT(TPSM861252)
VOUT(TPSM861257)
输出电压
输出电压
Mil-STD-883D，方法2002.3，1ms，1/2 正弦，已
安装
1500
G
机械冲击
20
150
150
G
Mil-STD-883D，方法2007.2，20Hz 至2000Hz
机械振动
-40
-55
°C
°C
工作结温范围，TJ
贮存温度，Tstg
贮存温度，Tstg
(1) 超出绝对最大额定值运行可能会对器件造成损坏。绝对最大额定值并不表示
器件在这些条件下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。
如果在建议运行条件之外但又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，这可能会影响器件的可靠性、功能和性能，并缩短器件的寿命。
6.2 ESD 等级
值
单位
人体放电模型(HBM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 标准
±2000
±500
(1)
V(ESD)
V
静电放电
充电器件模型(CDM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC JS-002 标准
(2)
(1) JEDEC 文档JEP155 规定：500V HBM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
(2) JEDEC 文档JEP157 规定：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
3
17
5.5
10
V
输入电压
输入电压
输出电压
输出电压
输出电压
V
V
VOS、EN、PG、FB
VOUT(TPSM861252)
VOUT(TPSM861257)
VOUT(TPSM861253)
IO
5.5
V
3.3
V
0
-40
-40
1
125
150
A
输出电流
TJ
°C
°C
工作结温
Tstg
贮存温度
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6.4 热性能信息
TPSM86125x
RDX
热性能指标(1)
单位
7 引脚
61.3
RθJA
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻
RθJA_effective
RθJC(top)
RθJB
40(2)
EVM 板上的结到环境热阻
结至外壳（顶部）热阻
结至电路板热阻
60.8
20.0
7.5
ΨJT
结至顶部特征参数
结至电路板特征参数
结至外壳（底部）热阻
19.2
ΨJB
RθJC(bot)
不适用
(1) 有关新旧热性能指标的更多信息，请参阅半导体和IC 封装热性能指标应用报告。
(2) 此RθJA_effective 是在TPSM86125xEVM 板（4 层，顶层和底层铜厚均为2oz，内部GND 的铜厚度为1oz）上测试，Vin = 12V，
Vout = 5V，Iout = 1A，TA = 25oC。
6.5 电气特性
工作温度范围TJ = –40oC –125oC，VVin = 12V（除非另有说明）
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
输入电源电压
VIN
VIN
3
17
V
输入电压范围
VIN 电源电流
VIN 电源电流
VIN 关断电流
IVIN
100
370
2
µA
µA
µA
无负载，VEN = 5V，非开关，ECO 版本
无负载，VEN = 5V，非开关，FCCM 版本
无负载，VEN = 0V
IVIN
IINSDN
UVLO
UVLO
UVLO
UVLO
2.8
2.6
2.9
2.7
3.0
2.8
V
V
VIN 欠压锁定
VIN 欠压锁定
VIN 欠压锁定
唤醒VIN 电压
关断VIN 电压
迟滞VIN 电压
200
mV
反馈电压
VFB
TJ = 25°C
594
591
600
600
3.3
3.3
606
609
mV
mV
V
FB 电压
FB 电压
VFB
TJ = -40°C 至125°C
TJ = 0°C 至65°C
TJ = -40°C 至125°C
VOUT
VOUT
MOSFET
3.27
3.25
3.33
3.35
TPSM861253 输出电压
TPSM861253 输出电压
V
55
68
24
30
TJ = 25°C，VVIN ≥5V
TJ = 25°C，VVIN = 3V (1)
TJ = 25°C，VVIN ≥5V
TJ = 25°C，VVIN = 3V (1)
mΩ
mΩ
mΩ
mΩ
RDS
高侧MOSFET Rds(on)
低侧MOSFET Rds(on)
(ON)HI
RDS
(ON)LO
占空比和频率控制
FSW
TJ = 25°C，VVOUT = 3.3V
1.4
110
60
MHz
ns
开关频率
TOFF(MIN)
VFB = 0.5V
最短关断时间
(1)
TON(MIN)
ns
最短导通时间
电流限值
TPSM861252 和TPSM861257 的谷值电
流设定点
IOCL_LS
1.5
2.3
3.1
A
过流阈值
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6.5 电气特性（续）
工作温度范围TJ = –40oC –125oC，VVin = 12V（除非另有说明）
参数
测试条件
最小值
1.5
典型值
2.3
最大值
2.9
单位
A
IOCL_LS
INOCL
TPSM861253 的谷值电流设定点
过流阈值
1.5
2.0
2.5
A
负过流阈值
谷值电流设定点
逻辑阈值
VEN(ON)
1.15
0.90
1.20
1.00
200
2
1.25
1.10
V
V
EN 阈值高电平
EN 阈值低电平
EN 迟滞
VEN(OFF)
VENHYS
mV
MΩ
EN 下拉电阻器
REN1
输出放电和软启动
tSS
输出欠压和过压保护
1.6
ms
内部软启动时间
VOVP
110
55
115
24
120
65
%
us
%
OVP 跳变阈值
tOVPDLY
VUVP
OVP 传播抗尖峰脉冲
UVP 跳变阈值
60
tUVPDLY
220
us
UVP 传播抗尖峰脉冲
相对于SS 时间的
输出断续使能延迟
tUVPEN
14
ms
UVP 检测
PGOOD
TPGDLY
TPGDLY
VPGTH
VPGTH
VPGTH
VPGTH
VPG_L
1
28
ms
us
%
PG 启动延迟
PG 启动延迟
PG 阈值
PG 从低到高
PG 从高电平到低电平
VFB 下降（故障）
VFB 上升（正常）
VFB 上升（故障）
VFB 下降（正常）
IOL = 4mA
80
85
85
90
95
90
%
PG 阈值
110
105
115
110
120
115
0.4
1
%
PG 阈值
%
PG 阈值
V
PG 灌电流能力
PG 漏电流
IPGLK
VPgood = 5.5V
uA
过热保护
(1)
TOTP
155
20
°C
°C
OTP 跳变阈值
OTP 迟滞
TOTPHSY
(1)
(1) 由设计指定
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6.6 典型特性
TJ = –40°C 至125°C，VIN = 12V（除非另有说明）
120
110
100
90
480
440
400
360
320
280
240
80
70
60
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
Junction Temperature (oC)
Junction Temperature (oC)
图6-1. TPSM861252 静态电流
图6-2. TPSM861253 和TPSM861257 静态电流
1.22
1.11
1.08
1.05
1.02
0.99
0.96
0.93
1.21
1.2
1.19
1.18
1.17
1.16
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
Junction Temperature (oC)
Junction Temperature (oC)
图6-3. 使能开启阈值电压
图6-4. 使能关闭阈值电压
34
32
30
28
26
24
22
20
18
80
75
70
65
60
55
50
45
40
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
Junction Temperature (C)
Junction Temperature (C)
图6-5. 低侧RDS(ON)
图6-6. 高侧RDS(ON)
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6.6 典型特性（续）
TJ = –40°C 至125°C，VIN = 12V（除非另有说明）
3.31
3.305
3.3
100%
80%
60%
40%
20%
0
3.295
Vin= 5 V
Vin= 12 V
Vin= 17 V
3.29
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
0.001
0.01
0.1
1
Junction Temperature (oC)
Iout (A)
图6-7. TPSM861253 输出电压
图6-8. TPSM861253 效率
1500
0.603
0.602
0.601
0.6
1450
1400
1350
1300
1250
1200
0.599
0.598
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Junction Temperature (oC)
Iout (A)
图6-10. TPSM861252 和TPSM861257 Vref 电压
100%
图6-9. TPSM861253 在12V 输入电压下频率与负载间的关系
90%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0
80%
70%
60%
50%
40%
Vin= 3.3V
Vin= 5V
Vin= 12V
Vin= 3.3V
Vin= 5V
Vin= 12V
30%
20%
0.001
0.001
0.01
0.1
1
0.01
0.1
1
Iout (A)
Iout (A)
图6-12. TPSM861257 在0.6VOUT 时的效率
图6-11. TPSM861252 在0.6VOUT 时的效率
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6.6 典型特性（续）
TJ = –40°C 至125°C，VIN = 12V（除非另有说明）
100%
90%
80%
70%
60%
50%
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0
Vin= 3.3 V
Vin= 5 V
Vin= 12 V
Vin= 3.3V
Vin= 5V
Vin= 12V
40%
30%
0.001
0.01
0.1
1
1
1
0.001
0.01
0.1
1
Iout (A)
Iout (A)
图6-13. TPSM861252 在1.05VOUT 时的效率
图6-14. TPSM861257 在1.05VOUT 时的效率
100%
90%
80%
70%
60%
50%
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0
Vin= 3.3V
Vin= 5V
Vin= 3.3V
Vin= 5V
0.001
0.01
0.1
0.001
0.01
0.1
1
Iout (A)
Iout (A)
图6-15. TPSM861252 在3.3VOUT 时的效率
图6-16. TPSM861257 在3.3VOUT 时的效率
100%
90%
80%
70%
60%
50%
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0
Vin= 3.3V
Vin= 6V
Vin= 3.3V
Vin= 6V
0.001
0.01
0.1
0.001
0.01
0.1
1
Iout (A)
Iout (A)
图6-17. TPSM861252 在5VOUT 时的效率
图6-18. TPSM861257 在5VOUT 时的效率
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6.6 典型特性（续）
TJ = –40°C 至125°C，VIN = 12V（除非另有说明）
2500
2700
2400
2100
1800
1500
1200
900
Vout = 0.6V
Vout = 1.05V
Vout = 3.3V
Vout = 5V
Vout = 10V
2000
1500
1000
500
0
Vout = 0.6V
Vout = 1.05V
Vout = 3.3V
Vout = 5V
600
300
0
0.001
0.01
0.1
1
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Iout_Set (A)
Iout (A)
图6-19. TPSM861252 在12V 输入电压下频率与负载间的关系
图6-20. TPSM861257 在12V 输入电压下频率与负载间的关系
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7 详细说明
7.1 概述
TPSM86125x 是一款集成了FET 和电感器的1A 同步降压模块，在3V 至17V 的输入电压下工作。TPSM861252
输出电压范围为 0.6V 至 10V。TPSM861257 输出电压范围为 0.6V 至 5.5V。TPSM861253 是 3.3V 固定输出电
压器件。该器件系列采用 D-CAP3 控制模式，无需外部补偿元件即可提供快速瞬态响应，并提供精确的反馈电
压。专有 D-CAP3 控制模式可减少外部元件数量，简化设计，并针对成本、尺寸和效率优化电源设计。该拓扑提
供在较高负载条件下的CCM 运行模式与较轻负载条件下的DCM 运行之间的无缝过渡。
Eco-mode 版本使 TPSM861252 能够在轻负载时保持高效率。FCCM 版本允许 TPSM861257 和 TPSM861253
保持固定的开关频率和较低的输出电压纹波。TPSM861253 既能够适应诸如 POSCAP 或 SP-CAP 的低等效串联
电阻(ESR) 输出电容，也能够适应超低ESR 陶瓷电容。
7.2 功能方框图
UV threshold
+
UV
OV
+
VIN
OV threshold
FB
+
LDO
VREF
VREGOK
2.9 V / 2.7 V
+
Internal
VCC
+
PWM
+
+
Control Logic
Internal
BST
SS
VIN
Internal Compensation
Internal SS
SW
ꢀꢁOn and off time
ꢀꢁMinimum on and off time
ꢀꢁLight load
ꢀꢁOCP/OVP/UVP/NOC/TSD
ꢀꢁSoft start
XCON
VOUT
Clock
PGND
EN
+
EN Threshold
+
OCL
AGND
155°C /20°C
OT Protection
+
+
+
ZC
PG
NOCL
AGND
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7.3 特性说明
7.3.1 PWM 运行和D-CAP3™ 控制模式
主控制环路是自适应导通时间脉宽调制(PWM) 控制器，支持专有D-CAP3 控制模式。D-CAP3 控制模式将自适应
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元件数
配置。即使几乎没有输出纹波，该器件也能保持稳定。TPSM86125x 还包含一个误差放大器，可使输出电压变得
非常准确。
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，此 MOSFET 将关闭。这个一次性计时器
持续时间是根据输出电压VOUT 按比例设置的，它与转换器输入电压VIN 成反比，以便在输入电压范围内保持伪固
定频率，因此称为自适应导通时间控制。当反馈电压降至基准电压之下时，一次性计时器将复位，高侧 MOSFET
将再次开启。在基准电压中添加了内部纹波生成电路来模拟输出纹波，从而支持使用 ESR 非常低的输出电容器，
例如多层陶瓷电容器(MLCC)。D-CAP3 控制拓扑不需要外部电流检测网络或环路补偿。
7.3.2 Eco-mode 控制
TPSM861252 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，最终波纹谷达到零电平，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
同，并且由于负载电流相比基准电压的电平更低，输出电容器放电需要更长时间。此事件会降低开关频率，与负
载电流成正比，从而保持较高的轻负载效率。使用以下公式计算轻负载运行 IOUT(LL) 电流的过渡点。典型电感为
2.2uH。
V
− V
× V
OUT
1
IN
OUT
I
=
×
(1)
out LL
V
2 × L × f
IN
SW
7.3.3 软启动和预偏置软启动
TPSM86125x 具有内部固定软启动时间。EN 默认状态为低电平。EN 引脚变为高电平时，内部软启动功能开始逐
步升高PWM 比较器的基准电压。
如果输出电容器在启动时预偏置，器件将开始切换，只有在内部基准电压大于反馈电压 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。
7.3.4 过压保护
TPSM86125x 具有过压保护功能。当输出电压变得高于OVP 阈值时，OVP 将以 24μs 的抗尖峰脉冲时间触发。
高侧MOSFET 驱动器和低侧MOSFET 驱动器均关断。过压条件消失后，器件恢复开关状态。
7.3.5 频率
TPSM86125x 默认频率约为 1.4MHz。当输出电压高于 3.6V 且输出电压与输入电压之比 < 0.62（迟滞为 0.04）
时，频率更改为2MHz，从而降低输出电压纹波。下面是汇总表。
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表7-1. TPSM86125x 在CCM 下的频率
条件
条件
频率
1.4MHz
输出电压< 3.6V
1.4MHz
2MHz
占空比≥0.62
占空比< 0.62
输出电压≥3.6V
7.3.6 大占空比运行
TPSM86125x 可通过平稳降低开关频率来支持高达 95% 的大占空比运行。当 VIN/VOUT < 1.6 且 VFB 低于内部
VREF 时，开关频率可平稳下降，使 tON 延长以实现大占空比运行并保持输出电压。最小开关频率限制为大约
600kHz。
7.3.7 电流保护和欠压保护
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测开关电流，方法是测量低侧
FET 漏源电压。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 开关导通期间，开关电流以线性速率增加，此速率由以下各项决定：
• VIN
• VOUT
• 导通时间
• 输出电感值
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。如果受监测的谷值电
流高于 OCL 水平，转换器将维持低侧 FET 的导通状态，暂缓新设置脉冲的生成（即使电压反馈环路有这方面的
需要），直到电流水平达到或低于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
方式受到监测。
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可提供的电流，这可能导致输
出电压下降。当 FB 电压降至低于 UVP 阈值电压时，UVP 比较器检测到该电压，器件会在 UVP 抗尖峰脉冲时间
后关断，并在断续等待时间后重新启动。
过流状况消除后，输出电压将恢复为调节值。
TPSM861253 是一个 FCCM 模式器件。在此模式下，器件在轻负载时具有负电感器电流。该器件具有 NOC（负
过流）保护功能，以避免出现过大的负电流。NOC 保护功能可检测电感器电流的谷值。当电感器电流的谷值超过
NOC 阈值时，IC 关断低侧，然后导通高侧。NOC 条件消除后，器件恢复正常开关。
7.3.8 欠压锁定(UVLO) 保护
UVLO 保护功能监测的是内部稳压器电压。如果电压低于UVLO 阈值电压，器件会关断。此保护是非闩锁保护。
7.3.9 热关断
本器件会监测其自身的温度。如果温度超出阈值，器件会关断。此保护是非闩锁保护。
7.4 器件功能模式
7.4.1 Eco-mode 运行
TPSM861252 在 Eco-Mode 下运行，该模式可在轻负载条件下保持高效率。当输出电流从重负载状态降低时，电
感器电流也会减小，最终波纹谷达到零电平，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
模式时相同，并且由于负载电流相比基准电压的电平更低，输出电容器放电需要更长时间。此事件会降低开关频
率，与负载电流成正比，从而保持较高的轻负载效率。
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7.4.2 FCCM 模式运行
TPSM861253 和TPSM861257 在强制CCM (FCCM) 模式下运行，这使转换器在轻负载条件下保持以连续电流模
式运行，并允许电感器电流变为负值。在 FCCM 模式期间，开关频率在整个负载范围内维持在一个几乎恒定的水
平，因此适用于需要严格控制开关频率和输出电压纹波的应用，但其代价是轻负载条件下效率较低。
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8 应用和实施
备注
以下应用部分中的信息不属于 TI 元件规格，TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客户负责确定元件是否
适合其用途，以及验证和测试其设计实现以确认系统功能。
8.1 应用信息
该器件是一个降压直流/直流模块，通常用于将较高的直流电压转换为较低的直流电压，输出电流最高可达1A。按
照以下设计过程为 TPSM86125x 选择元件值。或者，也可以用 WEBENCH® Power Designer 软件完成全部设
计。生成设计时，WEBENCH Power Designer 软件采用一种迭代设计过程并访问综合元件数据库。本部分简要讨
论了设计过程。
8.2 典型应用
图 8-1 中的应用原理图是为了满足表 8-1 中的要求而编制的。本电路作为评估模块 (EVM) 提供。以下各节介绍了
设计过程。
图8-1 所示为12V 输入、3.3V 输出转换器原理图。
VIN=12V
VOUT=3.3V
VIN
EN
VOUT
TPSM86125x
CFF
22pF
COUT
22uF
RFBT
RENT
62k
CHF
100nF
135k
CIN
10uF
FB
PG
RENB
30k
RFBB
30k
SW
PGND
图8-1. 原理图
8.2.1 设计要求
表8-1 展示了该应用的设计参数。
表8-1. 设计参数
条件
参数
最小值
典型值
3.3
最大值
单位
V
VOUT
IOUT
输出电压
输出电流
1
A
0.1A –0.9A 负载阶跃，2A/μs 压
摆率
±3% × VOUT
V
ΔVOUT
瞬态响应
VIN
3.8
12
20
25
17
V
输入电压
VOUT(ripple)
TA
mV
°C
CCM 条件
输出电压纹波
环境温度
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TPSM86125x 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。
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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。
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。首
先使用方程式2 计算VOUT。
为了提高极轻负载时的效率，请考虑使用具有更大阻值的电阻。如果值太大，稳压器更容易受到噪声的影响，并
且FB 输入电流产生的电压误差也很明显。为RFBB 使用10kΩ电阻器，以开始设计。
R
FBT
V
= 0 . 6 × 1 +
(2)
OUT
R
FBB
8.2.2.3 输出滤波器选型
TPSM86125x 集成了一个 2.2uH 电感器。TI 建议使用以下输出电容使环路稳定。对于 TPSM861252 和
TPSM861257，TI 建议使用10pF 至100pF 的CFF 范围。
表8-2. 建议的元件值
CFF (pF)
输出电压(V)
RFBT (kΩ)
3.3
RFBB (kΩ)
10.0
最小COUT (μF)
典型COUT (μF)
最大COUT (μF)
0.8
1.05
2.5
3.3
5
10
10
10
22
22
22
22
22
22
22
22
44
88
88
—
—
22
22
22
10
7.5
10.0
95.0
30.0
88
135.0
220.0
470.0
30.0
100
100
100
30.0
10
30.0
电容器值和 ESR 决定输出电压纹波量。TPSM861253 旨在与陶瓷或其他低 ESR 电容器配合使用。使用方程式 3
确定输出电容器所需的额定RMS 电流。
2
O
1
12
2
I
=
I
+
× I
P − P
(3)
LO RMS
在此设计中，使用了1 个22µF MuRata GRM21BR61A226ME44L 输出电容器。典型ESR 为2mΩ。
8.2.2.4 输入电容器选型
TPSM86125x 需要一个输入去耦电容器，并且根据应用需要一个大容量电容器。TI 建议使用超过 10µF 的陶瓷电
容器作为去耦电容器。TI 建议从 VIN 引脚到接地额外设置一个0.1µF 电容器，用于提供高频滤波。额定电容器电
压必须大于最大输入电压。
8.2.2.5 使能电路
EN 引脚控制器件的导通和关断。当EN 引脚电压高于导通阈值时，器件开始开关；当EN 引脚电压降至低于关断
阈值时，IC 停止开关。默认状态为低电平。EN 引脚上有一个2MΩ内部下拉电阻器。
EN 可由Vin 的典型分压电阻器电路或低于5.5V 的电压控制。
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由于 EN 引脚上有一个 2MΩ 的内部下拉电阻器，TPSM861253 也支持仅在 VIN 引脚和 EN 引脚之间连接一个顶
部电阻器。EN 电压由顶部电阻和2MΩ的分压网获得。EN 电压不允许超过6V。
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8.2.3 应用曲线
以下数据是在VIN = 12V、VOUT = 3.3V、TA = 25°C 条件下测试得出的，除非另有说明。
1%
0.8%
0.6%
0.4%
0.2%
0
1%
0.8%
0.6%
0.4%
0.2%
0
-0.2%
-0.4%
-0.6%
-0.8%
-1%
-0.2%
-0.4%
-0.6%
-0.8%
-1%
Vin = 5 V
Vin = 12 V
Vin = 17 V
4
6
8
10
Vin (V)
12
14
16
18
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Iout (A)
图8-3. TPSM861253 线性调整率与VIN 间的关系（1A
负载）
图8-2. TPSM861253 负载调整率与负载间的关系
Vout = 20mV/div
Vout = 20mV/div
Iout = 1A/div
400us/div
2us/div
图8-5. TPSM861253 瞬态响应，0A 至1A
图8-4. TPSM861253 输出电压纹波（1A 负载）
VIN = 5/div
VIN = 5/div
EN = 1/div
EN = 1/div
Vout = 2V/div
Vout = 2V/div
4ms/div
4ms/div
图8-6. 在VIN 上升时启动，IOUT = 1A
图8-7. 在VIN 下降时关断，IOUT = 1A
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VIN = 5/div
VIN = 5/div
EN = 1/div
EN = 1/div
Vout = 2V/div
Vout = 2V/div
4ms/div
4ms/div
图8-9. 通过EN 关断，IOUT = 1A
图8-8. 通过EN 启动，IOUT = 1A
VIN = 5/div
VIN = 5/div
Vout = 2V/div
Vout = 2V/div
10ms/div
10ms/div
图8-10. 正常运行至输出硬短路
图8-11. 输出硬短路断续
8.3 电源相关建议
TPSM86125x 设计为在 3V 至 17V 范围内的输入电源电压下运行。降压转换器要求输入电压高于输出电压才能正
常工作。
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8.4 布局
8.4.1 布局指南
• 为减少布线阻抗，VIN 和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。
• 将输入电容器和输出电容器放置在尽可能靠近器件的位置，以尽可能减少布线阻抗。
• 为输入电容器和输出电容器提供足够的通孔。
• 将单独的VOUT 路径连接到TPSM861253 的VOS 引脚。将单独的VOUT 路径连接到TPSM861252 和
TPSM861257 的上部反馈电阻器。
• 使电压反馈环路远离高压开关布线的位置，并且最好具有接地屏蔽。
• 使输出电容器和GND 引脚之间的GND 布线尽可能宽，以尽可能减小布线阻抗。
8.4.2 布局示例
GND
EN
CIN
VOS EN PG
VIN
GND
VIN
PGND
VOUT
COUT
SW
VOUT
VIA (connect to another layer)
The line in another layer
图8-12. 布局示例- TPSM861253
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RFBB
RFBT
EN control
PG
FB EN PG
GND
VIN
VIN
PGND
Cin
Cout
SW
VOUT
GND
VOUT
VIA (Connected to GND plane at bottom layer)
The line in the bottom layer
图8-13. 布局示例- TPSM861252 和TPSM861257
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TPSM861252, TPSM861253, TPSM861257
ZHCSSI7B –SEPTEMBER 2023 –REVISED MARCH 2024
www.ti.com.cn
9 器件和文档支持
9.1 器件支持
9.1.1 开发支持
9.1.1.1 使用WEBENCH® 工具创建定制设计方案
点击此处，使用TPSM86125x 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：
• 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。
9.2 接收文档更新通知
要接收文档更新通知，请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击通知 进行注册，即可每周接收产品信息更改摘
要。有关更改的详细信息，请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。
9.3 支持资源
TI E2E™ 中文支持论坛是工程师的重要参考资料，可直接从专家处获得快速、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，获得所需的快速设计帮助。
链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范，并且不一定反映 TI 的观点；请参阅
TI 的使用条款。
9.4 商标
D-CAP3™ and TI E2E™ are 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。
9.5 静电放电警告
静电放电(ESD) 会损坏这个集成电路。德州仪器(TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理
和安装程序，可能会损坏集成电路。
ESD 的损坏小至导致微小的性能降级，大至整个器件故障。精密的集成电路可能更容易受到损坏，这是因为非常细微的参
数更改都可能会导致器件与其发布的规格不相符。
9.6 术语表
TI 术语表
本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。
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10 修订历史记录
注：以前版本的页码可能与当前版本的页码不同
Changes from Revision A (January 2024) to Revision B (March 2024)
Page
• 添加了可调输出电压模块TPSM861252 和TPSM861257 说明......................................................................... 1
• 添加了TPSM861252 和TPSM861257 说明并更新了封装信息表和效率曲线................................................... 1
• 在系列表中添加了 TPSM861252 和TPSM861257............................................................................................ 4
• 添加了 TPSM861252 和TPSM861257 的引脚排列图........................................................................................4
• 添加了 TPSM861252 和TPSM861257 图..........................................................................................................8
• 添加了可调输出电压模块TPSM861252 和TPSM861257 说明....................................................................... 12
• 添加了 TPSM861252 Eco-mode 说明.............................................................................................................. 14
• 添加了 WEBENCH 说明................................................................................................................................... 16
• 添加了 TPSM861252 和TPSM861257 滤波器选型......................................................................................... 17
Changes from Revision * (September 2023) to Revision A (January 2024)
Page
• 将文档状态从“预告信息”更改为“量产数据”................................................................................................1
11 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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PACKAGE OPTION ADDENDUM
www.ti.com
4-Apr-2024
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)
TPSM861252RDXR
TPSM861253RDXR
TPSM861257RDXR
ACTIVE QFN-FCMOD
ACTIVE QFN-FCMOD
ACTIVE QFN-FCMOD
RDX
RDX
RDX
7
7
7
3000 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
3000 RoHS & Green
NIPDAU
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
Level-2-260C-1 YEAR
-40 to 125
-40 to 125
-40 to 125
861252
Samples
Samples
Samples
NIPDAU
NIPDAU
861253
861257
(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.
Addendum-Page 1
PACKAGE OPTION ADDENDUM
www.ti.com
4-Apr-2024
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 2
PACKAGE OUTLINE
RDX0007A
QFN-FCMOD - 2.1 mm max height
S
C
A
L
E
2
.
5
0
0
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
A
B
3.3
PIN 1 INDEX AREA
4
2.1
1.9
C
SEATING PLANE
0.08 C
0.05
0.00
1.3
1.1
2X
(0.2) TYP
(0.13)
15X (0.18)
12X (0.25)
2X (1.415)
2X (0.915)
2X 0.675
2X (0.415)
3
2.25
2X
2
2.15
0.1
C A B
C
0.05
1.125
1.025
0.000 PKG
2X (0.085)
2X
0.1
C A B
C
0.05
2X (0.24)
2X (45 X 0.377)
2X (1)
0.47
3X
0.37
4
2X 1.3125
2X (1.5)
1
7
5
16X (0.2)
0.5
0.3
PIN 1 ID
(45 X 0.15)
3X
0.625
2X
0.27
0.17
3X
0.525
1.445
1.245
0.1
0.05
C A B
C
2X
2X 0.5
4229109/A 10/2022
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
www.ti.com
EXAMPLE BOARD LAYOUT
RDX0007A
QFN-FCMOD - 2.1 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
3X (0.6)
3X (0.22)
5
7
(1.9)
2X (1.85)
1
4
2X (1.572)
12X (0.25)
2X (1.5)
2X (1.195)
2X (1)
(0.62)
KEEP OUT
AREA
(1.295)
2X (0.775)
(0.4) KEEP OUT AREA
METAL UNDER
SOLDER MASK
TYP
2X (0.425)
2X (0.085)
0.000 PKG
4X (0.165)
2X (0.415)
4X (0.665)
2X (0.915)
4X (1.165)
2X (1.415)
SOLDER MASK
OPENING
TYP
2
3
(R0.05) TYP
2X (1.775)
(
0.2) TYP
VIA
LAND PATTERN EXAMPLE
SCALE: 25X
0.05 MIN
ALL AROUND
0.05 MAX
ALL AROUND
METAL UNDER
SOLDER MASK
METAL EDGE
EXPOSED
METAL
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
SOLDER MASK
OPENING
NON SOLDER MASK
DEFINED
SOLDER MASK
DEFINED
PADS: 1-4
SOLDER MASK DETAILS
PADS: 5-8
4229109/A 10/2022
NOTES: (continued)
4. This package is designed to be soldered to a thermal pad on the board. For more information, see Texas Instruments literature
number SLUA271 (www.ti.com/lit/slua271).
5. Vias are optional depending on application, refer to device data sheet. If any vias are implemented, refer to their locations shown
on this view. It is recommended that vias under paste be filled, plugged or tented.
www.ti.com
EXAMPLE STENCIL DESIGN
RDX0007A
QFN-FCMOD - 2.1 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
3X (0.22)
3X (0.6)
7
5
(1.9)
2X (1.84)
1
4
2X (1.575)
4X (0.25)
2X (1.5)
EXPOSED METAL
2X (1.185)
2X (1)
2X (0.785)
EXPOSED METAL
2X (0.375)
2X (0.085)
0.000 PKG
2X (0.065)
2X (0.415)
4X (0.3)
8X (0.25)
2X (0.915)
2X (1.265)
2X (1.415)
3
2
(R0.05) TYP
2X (1.705)
METAL UNDER
SOLDER MASK
TYP
SOLDER MASK
OPENING
TYP
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.125 mm THICK STENCIL
SCALE: 25X
PRINTED SOLDER COVERAGE BY AREA UNDER PACKAGE
PADS: 1, 2, 3 & 4: 75%
4229109/A 10/2022
NOTES: (continued)
6. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
www.ti.com
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| TPSM8A28 | TI | TPSM8A28, TPSM8A29 2.7-V to 16-V Input, 12-A, 15-A Buck Power Modules with Differential Remote Sense | 获取价格 |
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| TPSM8A28RDGR | TI | TPSM8A28, TPSM8A29 2.7-V to 16-V Input, 12-A, 15-A Buck Power Modules with Differential Remote Sense | 获取价格 |
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