TPS62913 具有集成铁氧体磁珠滤波器补偿的 17VIN、3A 低噪声和低纹波降压转换器数据手册

TPS6291x 器件是一系列高效、低噪声和低纹波电流模式同步降压转换器。这些器件非常适合通常使用 LDO 进行后置调节的噪声敏感型应用，例如高速 ADC、时钟和抖动消除器、串行器、解串器和雷达应用。

这些器件以 2.2 MHz 或 1 MHz 的固定开关频率工作，并且可以与外部时钟同步。
*附件：tps62913.pdf

为了进一步降低输出电压纹波，该器件集成了环路补偿，可与可选的第二级铁氧体磁珠 L-C 滤波器配合使用。这允许输出电压纹波低于 10 μV RMS .

低频噪声水平，类似于低噪声 LDO，是通过连接到 NR/SS 引脚的电容器对内部电压基准进行滤波来实现的。

可选的扩频调制方案将 DC/DC 开关频率扩展到更宽的跨度，从而降低了混频杂散。

特性

• 低输出 1/f 噪声 < 20 μV RMS （100 Hz 至 100 kHz）
• 低输出电压纹波 < 10 μVRMS铁氧体磁珠后

• 65 dB 的高 PSRR（高达 100 kHz）

• 2.2MHz 或 1MHz 固定频率峰值电流模式控制
• 可与外部时钟同步（可选）
• 集成环路补偿支持第二级 L-C 滤波器的铁氧体磁珠，具有 30 dB 衰减（可选）
• 扩频调制（可选）
• 3.0V 至 17V 输入电压范围
• 0.8V 至 5.5V 输出电压范围
• 57 mΩ/20 mΩ 电阻 RDSon
• 输出电压精度为 ±1%
• 精确的使能输入允许
  • 用户定义的欠压锁定
  • 精确排序
• 可调软启动
• 电源正常输出
• 输出放电（可选）
• –40°C 至 150°C 结温范围
• 间距为 0.5mm 的 2.0mm × 2.0mm QFN

参数

方框图

1. 产品概述

1.1 主要特点

• ?低噪声与低纹波?：输出1/f噪声小于20 ?V RMS（100 Hz至100 kHz），输出电压纹波小于10 ?V RMS（经过铁氧体磁珠）。
• ? 高电源抑制比（PSRR） ?：超过65 dB（直至100 kHz）。
• ?固定频率峰值电流模式控制?：支持2.2 MHz或1 MHz固定频率，可选同步外部时钟。
• ?集成环路补偿?：支持带有30 dB衰减的第二级LC滤波器（可选铁氧体磁珠）。
• ?输出电流?：高达3 A。
• ?宽输入电压范围?：3 V至17 V。
• ?低静态电流?：5 mA（典型值）。

1.2 应用领域

• ?电信基础设施?
• ?测试与测量?
• ? 航空航天与国防（雷达/航空电子） ?
• ?医疗设备?

2. 功能描述

2.1 控制与保护特性

• ?软启动与低频噪声抑制?：通过连接至NR/SS引脚的电容器实现。
• ? 电源良好输出（PG） ?：用于多轨电源启动排序。
• ?输出放电功能?：可选，通过S-CONF引脚配置。
• ? 欠压锁定（UVLO） ?：防止在低输入电压下误操作。
• ?过流与短路保护?：包括峰值电流限制和负电流限制。
• ?热关机?：防止设备因过热而损坏。

2.2 其他功能

• ?可配置操作模式?：通过S-CONF引脚选择开关频率、扩频调制、输出放电和同步功能。
• ?扩频调制?：可选随机或三角扩频调制，降低电磁干扰（EMI）。
• ?集成铁氧体磁珠滤波器补偿?：支持第二级LC滤波器，进一步降低输出纹波和噪声。

3. 技术规格

3.1 绝对最大额定值

• ?输入电压?：VIN对GND为-0.3 V至20 V。
• ?结温?：-40°C至150°C。

3.2 推荐工作条件

• ?输入电压?：3 V至17 V。
• ?输出电压?：0.8 V至5.5 V。
• ?输出电流?：TPS62913为0 A至3 A。

3.3 热信息

• ?热阻?：JEDEC标准51-7，具体值取决于PCB布局和散热条件。

3.4 电气特性

• ?开关频率?：2.2 MHz或1 MHz。
• ?高侧MOSFET导通电阻?：57 mΩ（典型值）。
• ?低侧MOSFET导通电阻?：20 mΩ（典型值）。

4. 应用与实施

4.1 典型应用电路

• 提供了详细的应用电路图，包括输入电容、输出电容、电感、铁氧体磁珠等元件的选择和配置。

4.2 设计步骤

• ?选择开关频率?：根据效率和纹波需求选择2.2 MHz或1 MHz。
• ?设置输出电压?：通过选择反馈电阻R1和R2来设定。
• ?选择电感和输出电容?：根据设计需求选择合适的电感和输出电容组合。
• ?布局与接地?：强调了关键元件的布局和接地策略，以确保最佳性能。

4.3 系统示例

• ?ADC电源供应?：展示了如何使用TPS62913为ADC提供低噪声电源。
• ?多轨电源启动排序?：通过PG引脚实现多轨电源的启动排序。

5. 设备与文档支持

5.1 设备支持

• ?WEBENCH? Power Designer?：支持使用TI的WEBENCH? Power Designer工具进行自定义设计。

5.2 文档支持

• 提供了与热设计、PCB布局、EMI滤波等相关的文档支持。

5.3 支持资源

• ?TI E2E?支持论坛?：提供快速、经验证的答案和设计帮助。

6. 包装与订购信息

6.1 封装选项

• ? VQFN-HR (RPU) ?：10引脚，2.0 mm × 2.0 mm，0.5 mm间距。

6.2 订购信息

• 提供了多种配置选项的部件编号和封装选项。

7. 其他信息

7.1 商标与版权

• 文档中提及的TI E2E?、WEBENCH?是Texas Instruments的商标。

7.2 静电放电警告

• 集成电路可能因静电放电而损坏，建议使用适当的预防措施。