Texas Instruments TPS548B27 20A降壓轉(zhuǎn)換器是一款具有自適應(yīng)接通時(shí)間D-CAP3控制模式的小尺寸、高效同步降壓轉(zhuǎn)換器。因?yàn)闊o(wú)需外部補(bǔ)償，所以該器件簡(jiǎn)單易用，僅需極少外部元件。該器件非常適合用于空間受限的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用。

數(shù)據(jù)手冊(cè)；*附件：Texas Instruments TPS548B27 20A 降壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

TPS548B27器件具有差分遠(yuǎn)程檢測(cè)、高性能集成MOSFET，在整個(gè)工作結(jié)溫范圍內(nèi)具有精確的±1%、0.6V基準(zhǔn)。該器件還具有快速負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)、精確負(fù)載/線路調(diào)節(jié)、跳躍模式或FCCM操作以及可編程軟啟動(dòng)等特性。Texas Instruments TPS548B27是一款無(wú)鉛器件。它完全符合RoHS指令，無(wú)豁免。

特性

• 輸入電壓范圍：4V至16V，電流高達(dá)20A，無(wú)外部偏置
• 輸入電壓范圍：2.7V至16V，電流高達(dá)20A，外部偏置范圍為3.13V至3.6V
• 輸出電壓范圍：0.6V至5.5V
• 集成7.7mΩ和2.4mΩ MOSFET，支持20A連續(xù)輸出電流
• D-CAP3?控制模式，具有超快負(fù)載階躍響應(yīng)
• 支持陶瓷輸出電容器
• 差分遠(yuǎn)程檢測(cè)，0.6V±1% V REF （–40°C至+125°C結(jié)溫）
• 自動(dòng)跳躍Eco-mode，用于提高輕負(fù)載效率
• 可編程電流限制，帶RTRIP
• 引腳可選開關(guān)頻率（600kHz、800kHz、1MHz）
• 差分遠(yuǎn)程檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)高輸出精度
• 可編程軟啟動(dòng)時(shí)間
• 外部基準(zhǔn)輸入，用于跟蹤
• 預(yù)偏置啟動(dòng)功能
• 開漏電源良好輸出
• OC、UV和OV故障斷續(xù)模式
• 4mm×3mm、19引腳VQFN-FCRLF封裝
• 完全符合RoHS指令，無(wú)豁免

功能框圖

德州儀器TPS548B27：高性能20A同步降壓轉(zhuǎn)換器，適用于數(shù)據(jù)中心與工業(yè)計(jì)算

引言

隨著數(shù)據(jù)中心、服務(wù)器和工業(yè)計(jì)算設(shè)備對(duì)功率密度和能效要求的不斷提升，高效率、高集成度的電源管理解決方案變得尤為重要。德州儀器推出的TPS548B27是一款輸入電壓范圍廣泛、輸出電流高達(dá)20A的同步降壓轉(zhuǎn)換器，集成了遠(yuǎn)程電壓檢測(cè)、可編程軟啟動(dòng)、多種保護(hù)功能和小尺寸封裝，非常適合空間受限且對(duì)性能要求嚴(yán)苛的應(yīng)用場(chǎng)景。

一、關(guān)鍵特性概覽

1. 寬輸入電壓范圍

• 2.7V 至 16V （使用外部VCC偏置時(shí)）
• 4V 至 16V （使用內(nèi)部LDO時(shí)）
• 支持多種電源總線，如12V、5V或3.3V系統(tǒng)母線。

2. 高輸出能力

• 輸出電壓范圍：0.6V 至 5.5V
• 連續(xù)輸出電流：最高20A
• 集成低導(dǎo)通電阻MOSFET：高側(cè)7.7mΩ，低側(cè)2.4mΩ

3. 先進(jìn)的D-CAP3?控制模式

• 無(wú)需外部補(bǔ)償電路，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)
• 支持全陶瓷輸出電容
• 超快負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)

4. 靈活的配置與保護(hù)功能

• 引腳可選開關(guān)頻率：600kHz、800kHz、1MHz
• 可編程軟啟動(dòng)與電流限制（通過(guò)TRIP電阻）
• 差分遠(yuǎn)程電壓檢測(cè)，提升輸出精度
• 具備過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱保護(hù)，支持打嗝模式

5. 小尺寸封裝

• 19引腳VQFN-FCRLF封裝，尺寸僅為4mm × 3mm

二、典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 機(jī)架服務(wù)器與刀片服務(wù)器
• 硬件加速器與附加卡
• 數(shù)據(jù)中心交換機(jī)
• 工業(yè)計(jì)算機(jī)與嵌入式系統(tǒng)

三、設(shè)計(jì)亮點(diǎn)解析

1. 遠(yuǎn)程電壓檢測(cè)（Remote Sense）

TPS548B27提供 VSNS+ 和 VSNS- 引腳，支持遠(yuǎn)程檢測(cè)負(fù)載點(diǎn)的電壓，有效補(bǔ)償PCB走線壓降，確保輸出電壓精度在高電流條件下仍保持優(yōu)異。

2. 可配置工作模式

通過(guò)MODE引腳外接電阻，用戶可選擇：

• 強(qiáng)制連續(xù)導(dǎo)通模式（FCCM） ：適用于對(duì)噪聲敏感的應(yīng)用
• 自動(dòng)跳過(guò)模式（Skip Mode） ：輕載時(shí)提升效率

3. 軟啟動(dòng)與外部參考輸入

• SS/REFIN引腳支持外部電容調(diào)整軟啟動(dòng)時(shí)間
• 可接受外部參考電壓，用于電壓跟蹤或時(shí)序控制

4. 高集成度與散熱優(yōu)化

• 內(nèi)部集成3V LDO，也可由外部3.3V電源供電以提升效率
• 封裝底部帶有散熱焊盤，建議通過(guò)多個(gè)過(guò)孔連接至內(nèi)部地平面，優(yōu)化散熱性能

四、典型應(yīng)用電路設(shè)計(jì)示例

以下是一個(gè)將8V–16V輸入轉(zhuǎn)換為1V/20A輸出的典型電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

• 電感選擇 ：建議使用0.3μH低DCR電感，紋波電流控制在30%左右
• 輸出電容 ：使用多個(gè)陶瓷電容并聯(lián)，總?cè)葜导s300–400μF，以滿足瞬態(tài)響應(yīng)需求
• 電流限制設(shè)置 ：通過(guò)TRIP電阻設(shè)定谷值電流限制，例如使用5.24kΩ電阻設(shè)定約22.8A限流點(diǎn)
• 軟啟動(dòng)電容 ：使用220nF電容可實(shí)現(xiàn)約3.7ms軟啟動(dòng)時(shí)間

五、布局建議

• VIN和VCC引腳必須就近放置高頻去耦電容（如1μF和2.2μF）
• 功率路徑（VIN、SW、PGND）應(yīng)短而寬，減少寄生電感和電阻
• 反饋電阻應(yīng)靠近器件放置，遠(yuǎn)程檢測(cè)線應(yīng)成對(duì)走線并遠(yuǎn)離開關(guān)節(jié)點(diǎn)