TPS54260DGQR器件介绍

TPS54260DGQR是一款由德州仪器（TI）制造的直流-直流开关降压稳压器。它具有一个集成的高侧MOSFET，可提供60V、2.5A的输出能力。该器件采用电流模式控制，以实现简单的外部补偿和灵活的组件选择。应用领域包括通信设备、工业控制系统、医疗设备以及各种电子设备中的电源管理。

TPS54260DGQR器件特点

  1. 集成高侧MOSFET：提供60V、2.5A的降压稳压能力。
  2. 电流模式控制：实现简单的外部补偿和灵活的组件选择，提供快速负载和输入电压响应。
  3. 低纹波脉冲跳跃模式：降低轻载条件下的稳压输出电源电流，提高效率。
  4. 频率折返：在负载突变情况下提供快速响应，避免输出电压过冲或下冲。
  5. 热关断：保护器件免受过热损坏，减小输出电流以降低功耗。
  6. 欠压锁定（UVLO）：确保在输入电压低于某个阈值时，器件能够自动关断以防止损坏。
  7. 输出电压启动斜坡：实现输出电压的平滑启动和排序，适用于需要按特定顺序启动的多电源轨系统。
  8. 开漏电源正常信号：表示输出电压处于其标称电压值的94%至107%之间。
  9. 宽开关频率范围：实现对效率和外部组件尺寸的优化。

引脚介绍

以下是TPS54260DGQR器件的10个引脚的详细介绍：

  • BOOT：启动引脚，用于输入电压供电。在应用中，通常将BOOT引脚连接至输入电压（VIN）。
  • VIN：输入电压引脚，用于接收电源输入。
  • EN：使能引脚，用于控制器件的开启和关闭。当EN引脚电压高于2.5V时，器件开启；当EN引脚电压低于0.4V时，器件关闭。
  • SS/TR：输出电压启动斜坡和跟踪引脚。通过配置SS/TR引脚，可以控制输出电压的启动斜坡和排序。
  • RT/CLK：频率设置和时钟输出引脚。通过连接外部电阻和电容，可以设置开关频率。此外，该引脚还可以输出时钟信号。
  • PWRGD：电源正常指示引脚。当输出电压在标称电压值的94%至107%之间时，PWRGD引脚输出低电平；否则，输出高电平。
  • VSENSE：输出电压反馈引脚。用于监测输出电压并将反馈信号传递给内部控制器，以实现稳压。
  • COMP：补偿引脚。用于连接外部补偿网络，以调整电流模式控制的性能。
  • GND：接地引脚。将内部电路与地线连接，以保证电路正常工作。
  • PH：漏极输出引脚。用于连接外部输出电感和负载，输出开关电源的高侧MOSFET电流。

原理图及工作原理

TPS54260DGQR器件的工作原理基于电流模式控制。它接收外部的输入电压（VIN），这个电压经过内部的电路处理后，被转换为适合开关电源工作的电压范围。

器件内部的开关管（通常是一个高侧MOSFET）开始按照预设的开关频率进行快速切换。这种切换在输入和输出之间创建了一个高频的交流信号。

TPS54260DGQR通过内部的误差放大器和反馈电路，持续监测输出电压（VSENSE引脚）。当输出电压偏离预设值时，误差放大器会产生一个误差信号，这个信号随后被用于调整开关管的切换频率和占空比，从而实现对输出电压的精确控制。

此外，TPS54260DGQR还具备多种保护功能，如欠压锁定（UVLO）、频率折返和热关断等。这些功能可以确保在异常情况下，如输入电压过低、温度过高或过载时，器件能够安全地关闭或调整工作状态，防止损坏或引发其他问题。

封装图

TPS54260DGQR器件的封装为10-HVSSOP。封装图如下所示：

在TPS54260DGQR中，电流模式控制与其他功能如何协同工作？

  1. 低纹波脉冲跳跃模式：电流模式控制与低纹波脉冲跳跃模式相结合，可以在轻载或无负载条件下降低稳压输出电源电流，从而提高效率。在轻载情况下，脉冲跳跃模式可以减少输出纹波，同时降低开关损耗。
  2. 频率折返：当输出电流增加时，电流模式控制会降低开关频率，以维持输出电压稳定。这种频率折返功能可以在负载突变情况下提供快速响应，同时避免输出电压出现过冲或下冲。
  3. 热关断：当器件过热时，电流模式控制会与热关断功能配合，减小输出电流以降低功耗，从而防止器件损坏。热关断功能可以确保器件在过热情况下得到保护。
  4. 欠压锁定（UVLO）：电流模式控制与欠压锁定功能配合，确保在输入电压低于某个阈值时，器件能够自动关断以防止损坏。
  5. 输出电压启动斜坡：电流模式控制可以与输出电压启动斜坡功能结合，实现输出电压的平滑启动和排序。这在需要多个电源轨按特定顺序启动的系统中非常有用。