TPS54331DDAR器件介绍

TPS54331DDAR是一款由德州仪器（Texas Instruments）制造的28V、3A直流-直流开关降压、逐步递降稳压器。

该器件集成了低RDS(on)高边MOSFET，为了提高轻负载时的效率，会自动激活跳脉冲Eco模式功能。此外，1µA的关断电源电流允许该器件用于电池供电的应用。具有内部斜率补偿的电流模式控制简化了外部补偿计算并减少了组件数量，同时允许使用陶瓷输出电容器。电阻分压器可编程输入欠压锁定的迟滞。过压瞬态保护电路可在启动和瞬态条件下限制电压过冲。逐周期电流限制方案、频率折返和热关断可在发生过载情况时保护器件和负载。

规格参数

  • 输入电压：3.5V ~ 28V
  • 输出电压：0.8V ~ 25V
  • 输出电流：3 A
  • 静态电流：110 µA
  • 开关频率：570 kHz
  • 拓扑结构：Buck
  • 工作温度(Max)：150 ℃
  • 工作温度(Min)：-40 ℃
  • 安装方式：Surface Mount
  • 引脚数：8
  • 封装：SOIC-8

TPS54331DDAR器件的优缺点

优点：

  1. 具有较高效率、可调性。
  2. 集成度高，支持高效的电源管理应用。
  3. 在轻负载下可实现节能模式，从而提高电池寿命。
  4. 具有内部斜率补偿的电流模式控制，简化了外部补偿计算并减少了组件数量。

缺点：

  1. 相比其他DCDC芯片，TPS54331DDAR的使用稍微复杂一些，需要一些外部元件来实现稳压。
  2. 价格较高，可能不适合所有预算。

引脚图及引脚介绍

以下是TPS54331DDAR器件的8个引脚的详细介绍：

  • BOOT：启动引脚，用来驱动高侧MOSFET的。
  • VIN：这是器件的输入电压引脚，输入电压范围为3.5至28V。
  • EN：使能引脚，当该引脚为低电平时，器件处于关断状态；当该引脚为高电平时，器件处于工作状态。
  • SS：这是同步信号输入引脚，可以用于同步多个TPS54331DDAR器件。
  • VSENSE：这是电压检测引脚，用于检测输出电压是否在设定的范围内。
  • COMP：这是补偿引脚，用于外部补偿电路。
  • GND：地线引脚，用于将器件接地。
  • PH：这是输出电压的输出引脚，可以输出可调的电压，低至0.8V。

原理图及工作原理

TPS54331DDAR器件的工作原理可以分为三个阶段，分别是启动阶段、稳定工作阶段和停止阶段。

  • 启动阶段：当输入电压上升到芯片的工作电压范围内，TPS54331开始启动。首先，芯片内部的启动电路将开始工作，驱动主开关MOSFET的控制端。此时，主开关MOSFET处于导通状态，电流从输入电压源流向电感，并储存在电感中。
  • 稳定工作阶段：TPS54331通过不断的周期性开关和关闭主开关MOSFET来维持输出电压的稳定。在每个周期中，当主开关MOSFET导通时，电感中的能量储存；当主开关MOSFET关闭时，电感中的能量通过二极管传递到输出电容。通过调节主开关MOSFET的开关周期和占空比，可以实现对输出电压的精确调节。
  • 停止阶段：当输入电压下降到芯片的最低工作电压范围内，TPS54331进入停止状态。此时，主开关MOSFET处于关闭状态，电感中的能量被输出电容吸收，以维持输出电压的稳定。在停止状态下，芯片的功耗极低。

封装图

TPS54331DDAR器件的封装为SOIC-8。封装图如下所示：

TPS54331DDAR器件的应用领域有哪些？

  1. 可以用于笔记本电脑和便携式电子设备的充电管理，为设备提供稳定的充电电流。
  2. 可以用于汽车电子系统，如电池管理系统、车载充电器等。
  3. 可以用于LED照明电源管理，为LED灯具提供稳定的电源。
  4. 也可以用于工业自动化领域，如电机驱动、传感器检测等。