描述 Description

TPS65287 是一款具有 3 個降壓轉(zhuǎn)換器的電源管理集成電路 (IC)。 集成了高側(cè)和低側(cè)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管 (MOSFET) 以提供效率更高的完全同步轉(zhuǎn)換。 這個轉(zhuǎn)換器被設(shè)計成在使設(shè)計人員能夠根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用來優(yōu)化他們的用法的同時，簡化它的應(yīng)用。 此轉(zhuǎn)換器可運(yùn)行在 5V，9V，12V 或 15V 系統(tǒng)中。 此輸出電壓可在外部由一個電阻分壓器設(shè)定為 0.8V 至輸入電壓減去轉(zhuǎn)換器路徑上阻性壓降所得值之間的任一電壓值。 每個轉(zhuǎn)換器特有使能引腳，此引腳允許一個針對排序用途的延遲啟動，通過選擇軟啟動電容來實(shí)現(xiàn)可調(diào)軟啟動時間的軟啟動引腳，和一個電流限制 (RLIM) 引腳，此引腳使得設(shè)計人員能夠通過選擇一個外部電阻器來調(diào)整電流限值，并且優(yōu)化電感器的選擇。 所有轉(zhuǎn)換器運(yùn)行在“斷續(xù)模式”中：一旦在任何一個轉(zhuǎn)換器中感測到持續(xù)時間超過 10ms 的過流情況，它們將被關(guān)斷 10ms，然后將重試啟動序列。 如果過載已經(jīng)被移除，此轉(zhuǎn)換器將斜升并且正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 如果情況不是這樣，此轉(zhuǎn)換器將感測到另外一個過流事件，再次關(guān)斷，并且在此故障被消除前，重復(fù)此循環(huán)（斷續(xù)）。 如果過載情況持續(xù)時間少于 10ms，那么只關(guān)斷并重啟動受到影響的相關(guān)轉(zhuǎn)換器，而不會出現(xiàn)全局?jǐn)嗬m(xù)模式。 這些轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率由一個連接至 ROSC 引腳的外部電阻器設(shè)定。 開關(guān)穩(wěn)壓器被設(shè)計成在 300kHz 至 2.2MHz 的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行。 于是，這些轉(zhuǎn)換器以 180°相位差運(yùn)行，以大大減少輸入濾波需求。 所有轉(zhuǎn)換器具有峰值電流模式控制，此控制可簡化外部頻率補(bǔ)償。 此器件具有一個內(nèi)置斜率補(bǔ)償斜坡。 斜坡補(bǔ)償能夠防止峰值電流模式控制中的次諧波振蕩。 一個傳統(tǒng)類型 II 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)能夠穩(wěn)定系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)快速瞬態(tài)響應(yīng)。 此外，一個與反饋分壓器的上層電阻并聯(lián)的可選電容器多提供一個零值，并使得分頻頻率超過 100kHz。 所有轉(zhuǎn)換器特有一個自動低功率脈沖頻率調(diào)制 (PFM) 跳躍模式，此模式提升了輕負(fù)載和待機(jī)運(yùn)行期間的效率，而與此同時又保證一個極低的輸出紋波，從而在低輸出電壓上實(shí)現(xiàn)一個少于 2% 的值。 此器件組裝有一個過壓瞬態(tài)保護(hù)電路來大大減少電壓過沖。 過壓保護(hù) (OVP) 特性通過執(zhí)行一個電路來大大減少輸出過沖，此電路將 FB 引腳電壓與 OVP 閥值（內(nèi)部電壓基準(zhǔn)的 106%）相比較。 如果 FB 引腳電壓大于 OVTP 閥值時，高側(cè) MOSFET 被禁用，從而防止電流流入輸出，并且大大減少輸出過沖。 當(dāng) FB 電壓下降至低于 OVP 較低閥值（為內(nèi)部電壓基準(zhǔn)的 104%）時，高側(cè) MOSFET 可接通下一個時鐘周期。 TPS65287 特有一個監(jiān)控電路，此電路監(jiān)控每個降壓轉(zhuǎn)換器的輸出，而 PGOOD 引腳在排序完成時置位。 PGOOD 引腳是一個開漏輸出。 這個 PGOOD 引腳在任一降壓轉(zhuǎn)換器被下拉至低于標(biāo)稱輸出電壓值的 85% 時下拉為低電平。 當(dāng)所有轉(zhuǎn)換器輸出大于其標(biāo)稱輸出電壓值的 90% 以上時，PGOOD 被上拉。 缺省復(fù)位時間為 100ms。 PGOOD 的極性為高電平有效。 此按鈕操作被已經(jīng)被設(shè)計成在施加輸入電源時實(shí)現(xiàn)自動系統(tǒng)啟動，或者在無需額外的外部組件的情況下提供集成型接通/關(guān)閉系統(tǒng)管理。 此器件的運(yùn)行方式將取決于 INT 引腳的狀態(tài)（請見啟動信號）。 USB 開關(guān)提供下游 USB 器件所需的高達(dá) 2.1A 電流，并且此電流值由外部電阻器設(shè)置。 當(dāng)輸出負(fù)載超過電流限制閥值或者出現(xiàn)短路時，電源管理單元 (PMU) 通過切換至恒定電流模式，并將過流邏輯輸出下拉至低電平來將輸出電流限制在安全水平上。 當(dāng)持續(xù)重負(fù)載和短路增加了開關(guān)內(nèi)的功率耗散，而導(dǎo)致結(jié)溫上升時，一個過熱報警保護(hù)電路關(guān)閉此 USB 開關(guān)并使得這些降壓轉(zhuǎn)換器繼續(xù)運(yùn)行。此器件執(zhí)行一個內(nèi)部熱關(guān)斷來在結(jié)溫超過 160°C 時保護(hù)其自身不受損壞。 當(dāng)結(jié)溫超過熱跳變閥值時，此熱關(guān)斷強(qiáng)制器件停止運(yùn)行。 一旦裸片溫度減少至低于 140°C，此器件重新啟動加電序列。 熱關(guān)斷滯后值為 20°C。

特性 Features

? 寬輸入電源電壓范圍：4.5V-18V
? 0.8V，1% 精度基準(zhǔn)
? 持續(xù)加載：3A（降壓 1），2A（降壓 2 和降壓 3）
? 最大電流：3.5A（降壓 1），2.5A（降壓 2 和降壓 3）
? 由外部電阻設(shè)置的 300kHz - 2.2MHz 開關(guān)頻率
? 具有內(nèi)置電流源的外部使能引腳以實(shí)現(xiàn)簡便排序
? 外部軟啟動引腳
? 外部電阻設(shè)置的可調(diào)節(jié)逐周期電源限制
? 具有簡單補(bǔ)償電路的電流模式控制
? 脈沖跳躍模式以實(shí)現(xiàn)高輕負(fù)載效率，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)于 2% 的輸出紋波
? 支持預(yù)偏置輸出
? 電源正常監(jiān)控器和復(fù)位發(fā)生器
? 高達(dá) 2.1A 的 USB 電源，此電源具有可由外部電阻器設(shè)置的過流
? 針對 USB 開關(guān)的獨(dú)立過熱保護(hù)
? 用于智能系統(tǒng)加電/斷電操作的按鈕（針對 PB_IN 的額定 10kV 靜電放電 (ESD)）控制
? 小型，高效散熱的 40 引腳 6mm x 6mm RHA（四方扁平無引線 (QFN)）封裝
? -40°C 至 125°C 的結(jié)溫范圍