TPSM63603 高密度、3V 至 36V 输入、1V 至 16V 输出、3A 电源模块采用增强型 HotRod™ QFN 封装
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1 特性
- 多功能同步降压直流/直流模块
- 集成 MOSFET、电感器和控制器
- 3 V 至 36 V 的宽输入电压范围
- 可调节输出电压范围为 1V 至 16V
- 4mm × 6mm × 1.8mm 超模压塑料封装
- –40°C 至 125°C 结温范围
- 使用 RT 引脚或外部 SYNC 信号可在 200kHz 至 2.2MHz 范围内调节频率
- 负输出电压应用功能
- 在整个负载范围内具有超高效率
- 12VIN、5VOUT、1MHz 时峰值效率为 93%
- 具有用于提升效率的外部偏置选项
- 关断时的静态电流为 0.6µA（典型值）
- 超低的传导和辐射 EMI 信号
- 具有双输入路径和集成电容器的低噪声封装可降低开关振铃
- 展频调制（S 后缀）
- 电阻器调节的开关节点压摆率
- 恒定频率 FPWM 运行模式
- 符合 CISPR 11 和 32 B 类发射要求
- 适用于可扩展电源
- 与 TPSM63602（36V、2A）引脚兼容
- 固有保护特性，可实现稳健设计
- 精密使能输入和漏极开路 PGOOD 指示器（用于时序、控制和 VIN UVLO）
- 过流和热关断保护
- 使用 TPSM63603 并借助 WEBENCH® Power Designer 创建定制设计方案
3 说明
TPSM63603 同步降压电源模块是一款高度集成的 36V、3A 直流/直流解决方案，集成了多个功率 MOSFET、一个屏蔽式电感器和多个无源器件，并采用增强型 HotRod™ QFN 封装。该模块的 VIN 和 VOUT 引脚位于封装的边角处，可优化输入和输出电容器在布局中的放置。模块下方具有四个较大的散热焊盘，可在制造过程中实现简单布局和轻松处理。
TPSM63603 具有 1V 到 16V 的输出电压，旨在快速、轻松实现小尺寸 PCB 的低 EMI 设计。总体解决方案仅需四个外部元件，并且省去了设计流程中的磁性和补偿元件选择过程。
尽管针对空间受限型应用采用了简易的小尺寸设计，TPSM63603 模块提供了许多特性，可实现稳健的性能：具有迟滞功能的精密使能端可实现输入电压 UVLO 调节、电阻可编程开关节点压摆率和扩频选项以改善 EMI、集成 VCC、自举和输入电容器以提高可靠性和密度、全负载电流范围内的恒定开关频率、以及 PGOOD 指示器可实现时序控制、故障保护和输出电压监控。
| 器件型号(1) | 封装 | 封装尺寸（标称值） |
|---|---|---|
| TPSM63603 | B0QFN (30) | 4.0mm × 6.0mm |
| TPSM63603S |
典型电路原理图
典型效率（VOUT = 5V, FSW =
1MHz）4 修订历史记录
Date Letter Revision History Changes Intro HTML* (March 2021)to RevisionA (November 2021)
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摘要
| 器件 | 可订购器件型号 | MODE | 展频 | 输出电压 | 外部同步 | 结温 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| TPSM63603 | TPSM63603RDHR | FPWM | 否 | 可调节 | 是 | –40°C 至 125°C |
| TPSM63603S | TPSM63603SRDHR | FPWM | 是 | 可调节 | 是 | –40°C 至 125°C |
| TPSM63603V3 | TPSM63603V3RDHR | FPWM | 否 | 固定 3.3V | 是 | –40°C 至 125°C |
| TPSM63603V5 | TPSM63603V5RDHR | FPWM | 否 | 固定 5V | 是 | –40°C 至 125°C |
5 引脚配置和功能
图 5-1 30 引脚 QFN、RDH 封装（顶视图）| 引脚 | 类型(1) | 说明 | |
|---|---|---|---|
| 编号 | 名称 | ||
| 1 | RT | I | 频率设置引脚。该模拟引脚用于通过在该引脚至 AGND 之间放置一个外部电阻器来在 200kHz 和 2.2MHz 之间设置开关频率。请勿保持悬空或接地。 |
| 2 | EN/SYNC | I | 精密使能输入引脚。高电平 = 开启，低电平 = 关闭。可连接至 VIN。精密使能允许将该引脚用作可调节 UVLO。它还用作同步输入引脚。用于将器件开关频率与系统时钟同步。在外部时钟的上升沿触发。可以使用电容器将同步信号交流耦合到该引脚。通过使用一个漏极开路或集电极器件将此引脚连接到 AGND，可将该模块关闭。可以在该引脚、AGND 和 VIN 之间放置一个外部分压器，以创建外部 UVLO。 |
| 3、4、18、19 | VIN | P | 输入电源电压。将输入电源连接到这些引脚。连接这些引脚和 PGND 层之间靠近器件的输入电容器。有关输入电容器放置示例，请参阅节 10.2。 |
| 5、6、16、17、28、29 | PGND | G | 电源接地。这是此器件功率级的电流回流路径。将这个焊盘连接到输入电源回路、负载回路以及与 VIN 和 VOUT 引脚关联的电容器。有关推荐的布局，请参阅节 10.2。 |
| 7-10、12–15、30 | VOUT | P | 输出电压。这些引脚连接到内部输出电感器。将这些引脚连接到输出负载，并在这些引脚和 PGND 之间连接外部输出电容器。 |
| 11 | SW | O | 开关节点。请勿在此引脚上放置任何外部元件或连接到任何信号。必须将这些引脚上的覆铜量保持在最小，以防止出现噪声和 EMI 问题。 |
| 20 | CBOOT | I/O | 内部高侧驱动器电路的自举引脚。一个 100nF 自举电容器在内部从此引脚连接至模块内的 SW，以提供自举电压。该引脚与 RBOOT 结合使用可有效降低内部 RBOOT 电阻值，从而在必要时调整 SW 节点压摆率。 |
| 21 | RBOOT | I/O | 外部自举电阻器连接。在器件内部，该引脚和 CBOOT 引脚之间连接一个 100Ω 自举电阻器。该引脚与 CBOOT 结合使用可有效降低内部 RBOOT 电阻值，从而在必要时调整开关节点压摆率。 |
| 22 | VLDOIN | P | 输入偏置电压。为电源模块的控制电路供电。内部 LDO 输入。连接到输出电压点以提高效率。将一个可选的优质 0.1µF 至 1µF 电容器从该引脚接地，以提高抗噪性。如果输出电压高于 12V，则将该引脚接地。 |
| 23 | VCC | O | 内部 LDO 输出。用作内部控制电路的电源。不要连接至任何外部负载。在该引脚和 PGND 之间连接一个 1µF 优质陶瓷电容器。 |
| 24、27 | AGND | G | 模拟接地。内部基准和逻辑的零电压基准。所有电气参数都是相对于这个引脚测量的。该引脚必须单点连接至 PGND。有关推荐的布局，请参阅节 10.2。 |
| 25 | FB | I | 反馈输入。对于可调输出版本，请将反馈电阻分压器的中点连接到此引脚。将反馈分压器的上部电阻器 (RFBT) 连接到所需调节点的 VOUT。将反馈分压器的下部电阻器 (RFBB) 连接至 AGND。使用反馈电阻分压器进行连接时，请使该 FB 布线尽可能短且尽可能小，以避免噪声耦合。有关反馈电阻器的放置，请参阅节 10.2。对于固定输出版本，请将该引脚直接连接到输出电容器。请勿保持悬空或接地。 |
| 26 | PG | O | 电源正常监视器。开漏输出，如果反馈电压不在指定窗口阈值范围内，该输出将置为低电平。需要一个 10kΩ 至 100kΩ 的上拉电阻来上拉至合适的电压。如不使用，此引脚既可以保持悬空状态，也可以连接到 PGND。 |