德州儀器 TPS54302 DCDC電源芯片中文資料

一、概述

德州儀器（Texas Instruments，簡稱TI）的TPS54302是一款高效、同步降壓型DC/DC轉換器，專為低功耗、緊湊型設計而開發。它能提供高達3A的連續輸出電流，且效率高達95%以上。該芯片集成了MOSFET，簡化了外部電路設計，廣泛應用于各類便攜式設備、電池供電系統、工業設備及通信設備等領域。

中文描述： 4.5V至28V輸入電壓、3A輸出電流、EMI友好型同步降壓轉換器

英文描述： 4.5-V to 28-V Input,3-A Output,EMI Friendly Synchronous Step-Down Converter

TPS54302DDCR中文參數

TPS54302DDCR概述

TPS54302DDCR元器件是一款輸入電壓范圍為4.5V至28V的3A同步降壓轉換器。該器件包含兩個集成式開關FET并且具備內部回路補償和5ms內部軟啟動功能，可減少元件數量。

通過集成MOSFET并采用SOT-23封裝，TPS54302器件可實現高功率密度，并且在印刷電路板(PCB)上的占用空間非常小。

高級Eco-mode實現可盡可能提高輕負載效率并降低功率損耗。

在TPS54302器件中，引入了展頻頻譜操作以降低EMI。

高側MOSFET上的逐周期電流限制功能可在過載條件下保護轉換器并通過防止電流失控的低側MOSFET續流電流限制功能實現功能增強。當過流持續時間超出預設時間時，將觸發斷續模式保護功能。

二、型號類型

TPS54302屬于TI的TPS54系列電源管理芯片，系列中包含多款具有不同電流能力和功能特點的芯片，如TPS54308、TPS54325等。TPS54302在這一系列中以其高效、低噪聲、小體積的優勢脫穎而出，特別適用于需要高效率和緊湊設計的應用場景。

三、工作原理

TPS54302的工作原理基于同步降壓轉換。其主要結構包括內部MOSFET開關、誤差放大器、振蕩器、斜坡補償、PWM控制器、過流保護和熱保護電路等。

1. 輸入電壓范圍和啟動：當輸入電壓在4.5V至28V之間時，TPS54302開始工作。啟動時，芯片會進行軟啟動控制，以避免浪涌電流。

2. PWM控制：TPS54302采用恒定頻率、電流模式PWM控制。內部振蕩器設定開關頻率，通常為700kHz。誤差放大器將輸出電壓與內部參考電壓進行比較，產生誤差信號。此誤差信號與電感電流反饋信號結合，通過PWM控制器調制占空比，從而控制MOSFET開關。

3. 同步整流：內置的低側MOSFET同步整流器在每個開關周期內與高側MOSFET互補工作，減少了二極管正向壓降損耗，提高了整體效率。

4. 保護機制：該芯片具備過流保護、短路保護和過熱保護等多種保護機制，確保在異常工作條件下芯片和系統的安全。

四、主要特點

1. 高效率：TPS54302的效率可高達95%，尤其在輕載和重載條件下均能保持較高的效率。

2. 寬輸入電壓范圍：支持4.5V至28V的輸入電壓，適用于各種電源環境。

3. 集成MOSFET：內部集成了高性能MOSFET，簡化了外部電路設計，并提高了轉換效率。

4. 低待機功耗：在無負載或輕載條件下，待機功耗極低，適用于需要節能的應用場景。

5. 可調輸出電壓：通過外部電阻分壓器，可以在0.8V至23V之間調節輸出電壓，滿足多種應用需求。

6. 保護功能齊全：包括過流保護、短路保護、過熱保護、欠壓鎖定等，確保系統的可靠運行。

7. 小體積封裝：采用小型6引腳SOT-23封裝，適合空間受限的應用。

五、典型應用

1. 便攜式設備：如智能手機、平板電腦等，需要高效電源管理以延長電池壽命。

2. 工業設備：適用于工業自動化設備、儀器儀表等，要求高可靠性和穩定性。

3. 通信設備：如路由器、交換機等，需要穩定的電源供應。

4. 電池供電系統：如UPS、移動電源等，TPS54302的高效率和低待機功耗特性尤為重要。

5. 家用電器：如智能家居設備、家用醫療設備等，需要小體積、高效率的電源轉換方案。

六、主要參數

1. 輸入電壓范圍：4.5V至28V

2. 輸出電壓范圍：0.8V至23V（通過外部電阻調節）

3. 輸出電流：最大3A

4. 效率：高達95%

5. 開關頻率：700kHz（典型值）

6. 靜態電流：約65μA（典型值）

7. 封裝：6引腳SOT-23

七、結論

TPS54302是一款高效、集成度高且靈活的DC/DC降壓轉換器，適用于各種需要高效電源管理的應用。其寬輸入電壓范圍、可調輸出電壓、高效率、全面的保護功能以及小體積封裝，使其成為便攜式設備、工業設備、通信設備和電池供電系統等領域的理想選擇。在設計電源管理系統時，TPS54302能夠提供可靠且高效的解決方案，顯著提升系統性能和穩定性。