德州仪器 TPS54302 DCDC电源芯片中文资料

一、概述

德州仪器（Texas Instruments，简称TI）的TPS54302是一款高效、同步降压型DC/DC转换器，专为低功耗、紧凑型设计而开发。它能提供高达3A的连续输出电流，且效率高达95%以上。该芯片集成了MOSFET，简化了外部电路设计，广泛应用于各类便携式设备、电池供电系统、工业设备及通信设备等领域。

中文描述： 4.5V至28V输入电压、3A输出电流、EMI友好型同步降压转换器

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

TPS54302DDCR中文参数

TPS54302DDCR概述

TPS54302DDCR元器件是一款输入电压范围为4.5V至28V的3A同步降压转换器。该器件包含两个集成式开关FET并且具备内部回路补偿和5ms内部软启动功能，可减少元件数量。

通过集成MOSFET并采用SOT-23封装，TPS54302器件可实现高功率密度，并且在印刷电路板(PCB)上的占用空间非常小。

高级Eco-mode实现可尽可能提高轻负载效率并降低功率损耗。

在TPS54302器件中，引入了展频频谱操作以降低EMI。

高侧MOSFET上的逐周期电流限制功能可在过载条件下保护转换器并通过防止电流失控的低侧MOSFET续流电流限制功能实现功能增强。当过流持续时间超出预设时间时，将触发断续模式保护功能。

二、型号类型

TPS54302属于TI的TPS54系列电源管理芯片，系列中包含多款具有不同电流能力和功能特点的芯片，如TPS54308、TPS54325等。TPS54302在这一系列中以其高效、低噪声、小体积的优势脱颖而出，特别适用于需要高效率和紧凑设计的应用场景。

三、工作原理

TPS54302的工作原理基于同步降压转换。其主要结构包括内部MOSFET开关、误差放大器、振荡器、斜坡补偿、PWM控制器、过流保护和热保护电路等。

1. 输入电压范围和启动：当输入电压在4.5V至28V之间时，TPS54302开始工作。启动时，芯片会进行软启动控制，以避免浪涌电流。

2. PWM控制：TPS54302采用恒定频率、电流模式PWM控制。内部振荡器设定开关频率，通常为700kHz。误差放大器将输出电压与内部参考电压进行比较，产生误差信号。此误差信号与电感电流反馈信号结合，通过PWM控制器调制占空比，从而控制MOSFET开关。

3. 同步整流：内置的低侧MOSFET同步整流器在每个开关周期内与高侧MOSFET互补工作，减少了二极管正向压降损耗，提高了整体效率。

4. 保护机制：该芯片具备过流保护、短路保护和过热保护等多种保护机制，确保在异常工作条件下芯片和系统的安全。

四、主要特点

1. 高效率：TPS54302的效率可高达95%，尤其在轻载和重载条件下均能保持较高的效率。

2. 宽输入电压范围：支持4.5V至28V的输入电压，适用于各种电源环境。

3. 集成MOSFET：内部集成了高性能MOSFET，简化了外部电路设计，并提高了转换效率。

4. 低待机功耗：在无负载或轻载条件下，待机功耗极低，适用于需要节能的应用场景。

5. 可调输出电压：通过外部电阻分压器，可以在0.8V至23V之间调节输出电压，满足多种应用需求。

6. 保护功能齐全：包括过流保护、短路保护、过热保护、欠压锁定等，确保系统的可靠运行。

7. 小体积封装：采用小型6引脚SOT-23封装，适合空间受限的应用。

五、典型应用

1. 便携式设备：如智能手机、平板电脑等，需要高效电源管理以延长电池寿命。

2. 工业设备：适用于工业自动化设备、仪器仪表等，要求高可靠性和稳定性。

3. 通信设备：如路由器、交换机等，需要稳定的电源供应。

4. 电池供电系统：如UPS、移动电源等，TPS54302的高效率和低待机功耗特性尤为重要。

5. 家用电器：如智能家居设备、家用医疗设备等，需要小体积、高效率的电源转换方案。

六、主要参数

1. 输入电压范围：4.5V至28V

2. 输出电压范围：0.8V至23V（通过外部电阻调节）

3. 输出电流：最大3A

4. 效率：高达95%

5. 开关频率：700kHz（典型值）

6. 静态电流：约65µA（典型值）

7. 封装：6引脚SOT-23

七、结论

TPS54302是一款高效、集成度高且灵活的DC/DC降压转换器，适用于各种需要高效电源管理的应用。其宽输入电压范围、可调输出电压、高效率、全面的保护功能以及小体积封装，使其成为便携式设备、工业设备、通信设备和电池供电系统等领域的理想选择。在设计电源管理系统时，TPS54302能够提供可靠且高效的解决方案，显著提升系统性能和稳定性。