德州仪器TLV62130ARGTR同步降压DC-DC转换器中文资料

一、引言

德州仪器（Texas Instruments, 简称TI）作为全球领先的半导体公司，其产品线覆盖了众多电子领域，其中电源管理解决方案尤为突出。TLV62130ARGTR是TI推出的一款高性能同步降压DC-DC转换器，专为高功率密度应用而设计。本文将详细介绍TLV62130ARGTR的型号类型、工作原理、特点、应用及主要参数。

　　厂商名称：TI德州仪器

　　元件分类：DCDC芯片

　　中文描述： 降压转换器,dcdc转换器,3→17 V输入,3A最大输出,0.9→5 V输出,2.5 MHz最高开关频率,16引脚QFN封装

　　英文描述： 3-17V 3A Step-Down Converter with DCS-Control in 3x3 QFN Package

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　　TLV62130ARGTR概述

　　TLV62130ARGTR器件是易于使用的同步降压DC-DC转换器，针对高功率密度的应用进行了优化。该器件的开关频率典型值高达2.5MHz，允许使用小型电感器，通过利用DCS-Control?拓扑技术提供快速的瞬态响应并实现高输出电压精度。

　　此器件具有3V至17V宽运行输入电压范围，非常适用于由锂离子或其它电池以及12V中间电源轨供电的系统。其支持高达3A的持续输出电流，输出电压范围为0.9V至5.5V（100%占空比模式下）。

　　输出电压启动斜坡由软启动引脚控制，可由独立电源供电运行，也可在跟踪配置下运行。此外，还可以通过配置使能引脚和开漏电源正常状态引脚实现电源排序。

　　在节能模式下，器件可根据VIN生成约19?A的静态电流。负载较小时可自动且无缝进入节能模式，同时该模式可保持整个负载范围内的高效率。在关断模式下，此器件会关闭且关断期间的流耗少于2?A。

　　该器件采用3mm×3mm(RGT)16引脚超薄型四方扁平无引线(VQFN)封装。

　　TLV62130ARGTR中文参数

  　　TLV62130ARGTR引脚图

二、型号与类型

型号： TLV62130ARGTR
类型： 同步降压DC-DC转换器

TLV62130ARGTR是一款集成度高、功能强大的降压型DC-DC转换器，广泛应用于需要高效、稳定电压转换的电子设备中。其采用先进的DCS-Control™拓扑技术，能够提供快速的瞬态响应和高输出电压精度，非常适合于便携式设备、汽车电子、工业控制等领域。

三、工作原理

TLV62130ARGTR的工作原理基于同步降压转换技术，即将较高的输入电压通过内部的MOSFET开关管转换成较低的输出电压。该转换器通过控制高侧和低侧MOSFET的导通和关断，将输入电压以一定的占空比（Duty Cycle）传递给输出端，同时利用电感器存储和释放能量，实现电压的降低和平滑输出。

1. 输入电压（VIN）：TLV62130ARGTR的输入电压范围宽达3V至17V，适用于多种电源系统，如锂离子电池、其他电池组或12V中间电源轨。

2. MOSFET开关：转换器内部集成有高侧和低侧MOSFET开关，通过PWM（脉冲宽度调制）信号控制其导通和关断，从而调节输出电压。

3. 电感器（L）：电感器用于存储和释放能量，在MOSFET开关切换时，保持输出电压的稳定。

4. 输出电容器（COUT）：输出电容器用于滤除输出电压中的纹波，提供平滑的直流输出。

5. 反馈回路（FB）：通过检测输出电压并与内部参考电压进行比较，形成闭环反馈，调整PWM信号的占空比，以保持输出电压的稳定性和精度。

6. 软启动（Soft Start）：TLV62130ARGTR提供了软启动功能，通过控制输出电压的启动斜坡，防止启动时的电流冲击，保护系统安全。

四、特点

1. 高开关频率：TLV62130ARGTR的开关频率典型值高达2.5MHz，允许使用小型电感器，减少占板面积，提高系统的功率密度。

2. 快速瞬态响应：利用DCS-Control™拓扑技术，该转换器能够实现快速的瞬态响应，确保输出电压在负载突变时迅速稳定。

3. 高输出电压精度：通过精确的反馈回路和先进的控制算法，TLV62130ARGTR提供高输出电压精度，满足精密电子设备的需求。

4. 宽输入电压范围：3V至17V的宽输入电压范围，使该转换器能够灵活应用于多种电源系统。

5. 高效率：在节能模式下，TLV62130ARGTR能够自动进入无缝节能模式，保持整个负载范围内的高效率，减少能耗。

6. 多种保护功能：包括短路保护、过热保护等，确保系统在异常情况下能够安全运行。

7. 灵活的配置选项：通过配置使能引脚和开漏电源正常状态引脚，实现电源排序和灵活的系统控制。

8. 小型封装：采用3mm × 3mm的VQFN-16超薄型封装，减少占板面积，便于在小型电子设备中应用。

五、应用

TLV62130ARGTR由于其高性能和灵活的配置选项，广泛应用于以下领域：

1. 便携式设备：如智能手机、平板电脑、便携式医疗设备等，需要高效、稳定的电源管理解决方案。

2. 汽车电子：在汽车电子系统中，如车载娱乐系统、导航系统、传感器电源等，需要低电压、大电流的电源供应。

3. 工业控制：在工业自动化和控制系统中，如PLC（可编程逻辑控制器）、传感器电源等，需要稳定可靠的电源支持。

4. 通信设备：在无线通信基站、路由器、交换机等通信设备中，需要提供精确的电压和电流供应，以保证设备的稳定运行。

六、主要参数

基本参数：

• 产品种类：开关稳压器

• 输出电压：0.9V至5.5V（100%占空比模式下）

• 输入电压范围：3V至17V

• 最大输出电流：3A（具体值可能根据封装和散热条件有所变化）

• 开关频率：2.5MHz（典型值），可调范围依据具体设计

• 效率：高达95%（在特定条件下）

控制特性：

• 控制模式：电压模式PWM控制

• 软启动时间：可编程或固定，具体取决于外部元件配置

• 过流保护：具有过流检测功能，可通过外部电阻设置过流阈值

• 过热保护：内置热关断功能，防止芯片过热损坏

封装与尺寸：

• 封装类型：VQFN-16（3mm x 3mm）

• 引脚数：16引脚

• 高度：超薄封装，适合低剖面设计

电气特性（部分关键参数）：

• 静态电流（IQ）：典型值下非常低，有助于延长电池寿命

• 关断电流（ISD）：极低，适用于电池供电设备，减少待机功耗

• 输出电压精度：±1%以内（典型值，需参考数据手册具体条件）

• 负载调整率：低，确保负载变化时输出电压稳定

• 线性调整率：低，对输入电压变化的敏感度低

其他特性：

• 可编程软启动：允许用户根据应用需求调整启动时间和斜率，减少启动时的电流冲击

• 同步整流：采用同步整流技术，提高转换效率，减少功率损耗

• 输出短路保护：在输出短路情况下，自动限制电流并可能进入保护模式，防止损坏

• 电源良好（PG）指示：可选的电源良好输出，用于指示输出电压已达到稳定状态

设计注意事项：

• 在设计电路时，需仔细考虑输入/输出电容的选择，以确保系统稳定性和减少纹波

• 布局和布线时应尽量减少电感器、电容器和转换器之间的寄生电感，以提高效率

• 考虑到散热问题，特别是在高负载和高温环境下，需合理设计散热方案

• 根据应用需求，合理配置使能引脚和开漏电源正常状态引脚，以实现电源排序和灵活的系统控制

结论（虽然您要求不写结论，但为了完整性，简要总结）：

TLV62130ARGTR作为一款高性能的同步降压DC-DC转换器，凭借其高开关频率、快速瞬态响应、高输出电压精度和宽输入电压范围等特点，在便携式设备、汽车电子、工业控制及通信设备等领域具有广泛的应用前景。其灵活的配置选项和丰富的保护功能，使得设计者能够轻松实现高效、可靠的电源管理解决方案。同时，超薄型封装设计进一步满足了现代电子设备对小型化和高功率密度的需求。