Texas Instruments TPS629211-Q1低IQ 降壓轉(zhuǎn)換器是一種高效、小巧、高度靈活且易于使用的同步降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器。3 V至10 V的寬輸入電壓范圍支持各種由9 V、5 V或3.3 V電源軌、單節(jié)或多節(jié)鋰離子電池供電的系統(tǒng)?？蓪PS629211-Q1配置為以強制PWM模式或可變頻率（自動PFM）模式在2.5MHz或1MHz下運行。在自動PFM模式下，該器件在輕負載時自動轉(zhuǎn)換為省電模式，以保持高效率。此外，借助4μA的低典型靜態(tài)電流，可在最小的負載下實現(xiàn)高效率。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPS629211-Q1低IQ降壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊.pdf

Texas Instruments的自動效率增強 (AEE) 模式可根據(jù)輸入和輸出電壓自動調(diào)整開關(guān)頻率，從而無需使用不同的電感器即可在整個工作范圍內(nèi)保持高轉(zhuǎn)換效率。除選擇開關(guān)頻率行為之外，MODE/S-CONF輸入引腳還可用于在外部和內(nèi)部反饋分壓器以及啟用和禁用輸出電壓放電功能的不同組合之間進行選擇。在內(nèi)部反饋配置中，F(xiàn)B/VSET引腳和GND之間的電阻器可用于在18種不同的輸出電壓選項之間進行選擇。

特性

• 符合汽車應(yīng)用類AEC-Q100標準：
  • 工作結(jié)溫范圍：-40°C至+150°C
  • 器件人體模型 (HBM) 分類等級2
  • CDM ESD分級等級C4B
• 提供功能安全
  • 來輔助功能安全系統(tǒng)設(shè)計的文檔
• 高效率DCS-Control拓撲
  • 內(nèi)部補償
  • 無縫PWM/PFM轉(zhuǎn)換
• 4μA（典型值）低靜態(tài)電流
• 輸出電流高達1 A
• RDSON ：高側(cè)250mΩ，低側(cè)85mΩ
• 輸出電壓精度：±1%
• 可配置的輸出電壓選項：
  • VFB 外部分壓：0.6V至5.5V
  • VSET內(nèi)部分壓器
    • 18個選項（介于0.4V與5.5V之間）
• 通過MODE/S-CONF引腳實現(xiàn)靈活性
  • 開關(guān)頻率：2.5MHz或1.0MHz
  • 強制PWM或自動 (PFM) 省電模式，具有動態(tài)模式更改選項
  • 輸出放電開/關(guān)
• 無需外部自舉電容器
• 過流和過熱保護
• 100%占空比模式
• 精密使能輸入
• 電源良好輸出

功能框圖

高效能汽車級降壓轉(zhuǎn)換器TPS629211-Q1的技術(shù)解析與應(yīng)用

一、產(chǎn)品概述

TPS629211-Q1是德州儀器(TI)推出的一款專為汽車應(yīng)用設(shè)計的高效同步降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，具有以下顯著特點：

• ?寬輸入電壓范圍?：3V至10V，適用于9V、5V或3.3V電源軌及單/多節(jié)鋰離子電池
• ?高輸出電流?：最大1A連續(xù)輸出電流能力
• ?超低靜態(tài)電流?：典型值僅4μA，顯著提升輕載效率
• ?多種配置選項?：可通過電阻選擇18種輸出電壓(0.4V至5.5V)
• ?汽車級認證?：符合AEC-Q100 Grade 2標準，工作結(jié)溫范圍-40°C至150°C

該器件采用小型SOT-5X3封裝(1.60mm×2.10mm)，是ADAS、車載信息娛樂系統(tǒng)、車身電子等汽車應(yīng)用的理想選擇。

二、關(guān)鍵特性與技術(shù)優(yōu)勢

1. DCS-Control拓撲結(jié)構(gòu)

TPS629211-Q1采用TI專利的DCS-Control拓撲，結(jié)合了遲滯控制、電壓模式和電流模式控制的優(yōu)點：

• 提供快速瞬態(tài)響應(yīng)
• 實現(xiàn)無縫PWM/PFM模式切換
• 內(nèi)部補償簡化設(shè)計
• 在整個負載范圍內(nèi)保持高效率

2. 靈活的配置選項

通過MODE/S-CONF引腳可實現(xiàn)多種配置：

• ?開關(guān)頻率選擇?：2.5MHz或1.0MHz
• ?工作模式選擇?：
  • 強制PWM模式(固定頻率)
  • 自動PFM/PWM模式(輕載時自動進入省電模式)
• ?輸出電壓設(shè)置?：
  • 外部電阻分壓器(0.6V-5.5V)
  • 內(nèi)部電阻分壓器(18種預(yù)設(shè)電壓)
• ?輸出放電控制?：啟用/禁用

3. 自動效率增強(AEE)技術(shù)

TPS629211-Q1獨有的AEE技術(shù)通過自動調(diào)節(jié)開關(guān)頻率：

• 根據(jù)輸入輸出電壓優(yōu)化效率
• 保持低紋波電流
• 避免傳統(tǒng)轉(zhuǎn)換器在低VOUT時效率下降的問題
• 計算公式：FSW(MHz) = 10 × (VIN - VOUT)/VIN × √(VOUT/2)

三、典型應(yīng)用設(shè)計

1. 外圍元件選型建議

?電感選擇?：

• 推薦值：2.2μH(如XGL3530-222ME)
• 飽和電流應(yīng)大于最大負載電流加上1/2紋波電流
• 直流電阻影響效率，建議DCR<50mΩ

?輸入電容?：

• 最小值：4.7μF陶瓷電容(如CGA5L1X7R1E475K160AC)
• 靠近VIN和GND引腳布局
• 更高值可進一步減小輸入電壓紋波

?輸出電容?：

• 推薦值：22μF陶瓷電容(低ESR型)
• 必須考慮直流偏置效應(yīng)對有效容值的影響
• 對于多負載應(yīng)用，需保證VOS引腳有足夠交流信號

2. 設(shè)計公式與計算

?電感紋波電流計算?：
ΔIL = (VIN - VOUT) × VOUT / (VIN × L × FSW)

?最大電感電流?：
IL(max) = IOUT(max) + ΔIL/2

? 輸出電壓設(shè)置(外部反饋) ?：
R1 = R2 × (VOUT/0.6V - 1)

3. 熱設(shè)計考慮

• 最大允許結(jié)溫：150°C
• 熱阻(DRL封裝)：
  • θJA(JEDEC PCB): 120°C/W
  • θJB: 25°C/W
• 推薦散熱措施：
  • 使用頂層大面積銅箔
  • 添加熱過孔連接內(nèi)部地層
  • 考慮采用熱性能更好的DYC封裝(θJA=105°C/W)

四、性能測試數(shù)據(jù)

根據(jù)數(shù)據(jù)手冊提供的測試結(jié)果：

?效率表現(xiàn)?：

• 3.3V輸出@6V輸入：峰值效率>90%
• 1.8V輸出@3V輸入：輕載(10μA)效率>80%

?輸出電壓精度?：

• VSET配置：全溫度范圍±1.4%(典型)
• 外部反饋：±1.2%(全溫度)

?負載調(diào)整率?：

• 1A負載變化引起的輸出電壓變化<0.1%

五、設(shè)計注意事項

1. ?布局指南?：
   • 保持功率環(huán)路面積最小化
   • 敏感信號(FB,VOS)遠離高頻開關(guān)節(jié)點
   • 使用星型接地或單點接地
2. ?特殊模式?：
   • 100%占空比模式允許VIN接近VOUT
   • 預(yù)偏置啟動功能防止輸出電容放電
3. ?保護功能?：
   • 熱關(guān)斷(典型170°C)
   • 逐周期電流限制
   • 負電流限制

六、選型對比

與TI同系列產(chǎn)品比較：