TPS54116-Q1 具有 4A、2MHz VDDQ 直流/直流转换器、1A VTT LDO 和 VTTREF 的汽车类 DDR 电源解决方案数据手册

TPS54116-Q1 器件是一款功能齐全的 6V、4A 同步降压转换器，具有 两个集成 MOSFET 和 1A 灌/拉双数据速率 （DDR） VTT 端接稳压器，具有 VTTREF 缓冲基准输出。

TPS54116-Q1 降压稳压器通过集成 MOSFET 和 以高达 2.5MHz 的开关频率减小电感器尺寸。开关频率可设定 高于中波无线电频段，适用于噪声敏感型应用，可与 外部时钟。同步整流使整个输出负载的频率保持固定 范围。通过集成的 25mΩ 低侧和 33mΩ 高侧 MOSFET 实现效率最大化。 逐周期峰值电流限制可在过流情况下保护器件，并且 可通过 ILIM 引脚上的电阻器进行调节，以针对较小的电感器进行优化。
*附件：tps54116-q1.pdf

VTT 终端稳压器可在仅 2 × 10μF 的电流下保持快速瞬态响应 陶瓷输出电容减少了外部元件数量。TPS54116-Q1 使用遥感 的 VTT 最佳监管。

使用使能引脚进入关断模式可将电源电流降至 1μA。下 电压锁定阈值可通过任一 Enable 引脚上的 Resistor 网络来设置。VTT 和 使用 ENLDO 禁用时，VTTREF 输出将放电。

完全集成，通过 4 mm × 4 mm 的小型散热增强最大限度地减少了 IC 占用空间 WQFN 软件包。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
  • 器件 HBM ESD 分类 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C6
• 单芯片 DDR2、DDR3 和 DDR3L 内存电源解决方案
• 4A 同步降压转换器
  • 集成 33mΩ 高压侧和 25mΩ 低压侧 MOSFET
  • 固定频率电流模式控制
  • 可调频率范围为 100 kHz 至 2.5 MHz
  • 可同步至外部时钟
  • 0.6V ±1% 电压基准，整个温度范围内
  • 可调的逐周期峰值电流限制
  • 单调启动至预偏置输出
• 具有 ±20mV 直流精度的 1A 拉电流/灌电流终端 LDO
  • 使用 2 × 10μF MLCC 电容器保持稳定
  • 10mA 拉电流/灌电流缓冲参考输出调节至 VDDQ 的 49% 至 51% 范围内
• 具有可调 UVLO 和迟滞的独立使能引脚
• 热关断
• –40°C 至 150°C 工作 TJ
• 24 引脚、4mm × 4mm WQFN 封装

参数

方框图

1. 产品概述

• ?功能?：TPS54116-Q1是一款6V输入、4A同步降压（Buck）转换器和1A源/沉DDR终止调节器，专为DDR2、DDR3及DDR3L内存电源解决方案设计。
• ?封装?：采用24引脚、4mm x 4mm的WQFN热增强型封装。
• ?AEC-Q100认证?：适用于汽车级应用，环境温度范围为-40°C至+125°C。

2. 主要特性

• ?集成MOSFETs?：内置33mΩ高侧和25mΩ低侧MOSFETs，提高转换效率。
• ?固定频率电流模式控制?：频率可调范围从100kHz至2.5MHz，支持外部时钟同步。
• ?DDR VTT终止调节器?：提供1A源/沉电流能力，±20mV DC精度，快速瞬态响应。
• ?独立使能引脚?：具有可调欠压锁定（UVLO）和迟滞功能。
• ?热关断保护?：防止芯片过热损坏。
• ?电源良好（PGOOD）指示?：用于指示输出电压是否达到稳定状态。

3. 应用领域

• DDR2、DDR3、DDR3L及DDR4内存电源供应
• SSTL_18、SSTL_15、SSTL_135、SSTL_12和HSTL终止
• 信息娱乐和仪表集群
• 高级驾驶辅助系统（ADAS）

4. 电气特性

• ?输入电压范围?：2.95V至6V
• ?输出电压范围?：Buck转换器输出可低至0.6V，DDR VTT终止调节器输出根据VDDQSNS设定
• ?效率?：高达90%以上，具体取决于输入电压、输出电压和负载电流
• ?静态电流?：非切换状态下，LDO和Buck均启用时典型值为650?A

5. 功能描述

• ?固定频率PWM控制?：通过误差放大器比较反馈电压与内部电压参考，控制开关占空比。
• ?BOOT电压与低压差操作?：集成BOOT充电电路，支持接近100%占空比操作。
• ?误差放大器?：具有可编程的电流感应和电压调节功能。
• ?软启动与跟踪?：通过SS/TRK引脚实现软启动和电源排序功能。
• ?过流保护?：具有周期性的峰值电流限制功能，防止过流损坏。
• ?过压瞬态保护?：在输出过压时自动关闭高侧MOSFET，减少电压过冲。

6. 布局指南

• ?输入电容?：应在PVIN和PGND引脚附近放置高质量的陶瓷旁路电容。
• ?输出电容?：Buck输出和VTT输出应分别放置足够的陶瓷电容，以确保稳定性和瞬态响应。
• ?热设计?：利用WQFN封装的热焊盘和多层PCB设计来改善热耗散。
• ?敏感信号布线?：控制信号（如RT/SYNC、SS/TRK、COMP、FB、ILIM）应远离高噪声信号，保持短而宽的布线。

7. 设计资源

• 提供了详细的应用信息、典型应用电路、布局示例以及电源供应耦合和大容量电容的指导。
• 用户可访问TI的E2E在线社区获取更多技术支持和设计帮助。

8. 封装与订购信息

• ?封装类型?：WQFN-24，热增强型，4mm x 4mm，0.5mm引脚间距。
• ?订购选项?：提供了不同数量和生态计划（如RoHS豁免和绿色封装）的订购选项。