Texas Instruments TLVM236x5同步降壓轉換器電源模塊是一款1.5A或2.5A、36V輸入DC/DC電源模塊，在緊湊且易于使用的3.5mm × 4.5mm × 2mm、11引腳QFN封裝內結合了倒裝芯片引線 (FCOL) 封裝、功率MOSFET、集成電感器和啟動電容器。小型HotRod? QFN封裝技術增強了熱性能，確保高環(huán)境溫度下的運行。帶電阻反饋分壓器的器件可被配置為1V至6V的輸出。

數據手冊：*附件：Texas Instruments TLVM236x5降壓轉換器電源模塊數據手冊.pdf

TLVM236x5設計用于滿足常開型工業(yè)應用的低待機功耗要求。自動模式可實現輕負載運行時頻率折返，實現13.5V VIN 時1.5μA的空載電流消耗和高輕載效率。PWM和PFM模式之間的無縫轉換以及低MOSFET導通電阻，在整個負載范圍內提供出色的效率。

Texas Instruments TLVM236x5采用峰值電流模式控制架構，具有內部補償功能，可在極小輸出電容下保持穩(wěn)定運行。RT引腳可用于設置200kHz至2.2MHz之間的頻率，以避免噪聲敏感頻段。

特性

• 支持功能安全
  • 來輔助功能安全系統(tǒng)設計的文檔
• 多功能同步降壓DC/DC模塊
  • 集成MOSFET、電感器、CBOOT 電容器和控制器
  • 寬輸入電壓范圍：3V至36V
  • 高達40V的輸入瞬態(tài)保護
  • 結溫范圍：-40°C至+125°C
  • 超模壓塑料封裝：4.5mm × 3.5mm × 2mm
  • 使用RT引腳可在200kHz至2.2MHz范圍內調節(jié)頻率
• 在整個負載范圍內的超高效率
  • 在12V VIN 、5V VOUT 、1MHz、IOUT = 2.5A時效率大于88%
  • 在24V VIN 、5V VOUT 、1MHz、IOUT = 2.5A時效率大于87%
  • 在13.5V VIN 時待機IQ 低至1.5μA
• 優(yōu)化用于超低EMI要求
  • 引線框上倒裝芯片封裝 - FCOL
  • 電感器和啟動電容器集成
  • 符合CISPR 11 B類要求
• 輸出電壓和電流選項
  • 可調輸出電壓：1V至6V
• 適用于可擴展電源

功能框圖

TLVM236x5降壓轉換器電源模塊技術解析與應用指南

一、產品概述

TLVM236x5系列是德州儀器(TI)推出的高性能同步降壓DC/DC電源模塊，采用創(chuàng)新的HotRod? QFN封裝技術，集成了MOSFET、電感器和引導電容等關鍵元件。該系列包含TLVM23615(1.5A)和TLVM23625(2.5A)兩種型號，具有3V至36V的寬輸入電壓范圍和1V至6V的可調輸出電壓。

?主要特性?：

• 超小型封裝：4.5mm × 3.5mm × 2mm尺寸
• 高效率設計：在12V輸入、5V輸出、2.5A負載下效率超過88%
• 超低靜態(tài)電流：13.5V輸入時僅1.5μA待機電流
• 可調開關頻率：200kHz至2.2MHz(通過RT引腳)
• 功能安全支持：提供功能安全系統(tǒng)設計文檔

二、關鍵性能參數

電氣特性

• ?輸入電壓范圍?：3V至36V(瞬態(tài)保護達40V)
• ?輸出電壓范圍?：1V至6V(可調)
• ?輸出電流?：1.5A(TLVM23615)或2.5A(TLVM23625)
• ?開關頻率?：200kHz-2.2MHz可調
• ?工作溫度范圍?：-40°C至+125°C結溫

效率表現

在不同工作條件下，TLVM236x5展現出卓越的能效表現：

• 12V輸入、5V輸出、1MHz、2.5A負載時：>88%效率
• 24V輸入、5V輸出、1MHz、2.5A負載時：>87%效率
• 36V輸入、5V輸出、1MHz、2.5A負載時：>86%效率

三、引腳功能與配置

TLVM236x5采用11引腳QFN-FCMOD封裝，關鍵引腳功能如下：

1. ?VIN?：輸入電源引腳(3-36V)，需就近布置高質量旁路電容
2. ?EN?：精密使能輸入，可配置為可調UVLO功能
3. ?VOUT?：輸出電壓引腳，連接至輸出電感和負載
4. ?FB?：反饋輸入，用于設置輸出電壓(需外部分壓電阻)
5. ?RT?：頻率設置引腳，通過電阻接地可調節(jié)開關頻率
6. ?PGOOD?：開漏功率良好指示輸出

四、典型應用設計

電路設計要點

1. ?輸入電容選擇?：
   • 最小需要4.7μF陶瓷電容
   • 建議額外并聯(lián)0.1μF電容改善高頻去耦
   • 長輸入線時建議添加47-100μF電解電容阻尼振蕩
2. ?輸出電容配置?：
   • 根據輸出電壓不同有不同最小要求(如5V輸出需25μF)
   • 建議使用低ESR陶瓷電容(如1210封裝的22μF/16V)
3. ?反饋網絡設計?：
   • RFBB建議值為10kΩ
   • RFBT根據公式計算：RFBT(kΩ) = RFBB(kΩ) × (VOUT/1V - 1)
   • 可添加前饋電容(CFF)優(yōu)化瞬態(tài)響應

布局指南

• 輸入電容盡可能靠近VIN和GND引腳
• VCC旁路電容(1μF)需靠近器件布置
• 反饋分壓電阻靠近FB引腳，遠離噪聲源
• 采用中間層作為完整地平面
• 為GND引腳提供足夠銅面積散熱

五、工作模式解析

TLVM236x5支持多種工作模式以適應不同負載條件：

1. ? 連續(xù)導通模式(CCM) ?：
   • 重載條件下運行
   • 固定開關頻率
   • 電感電流始終大于零
2. ? 自動模式(輕載) ?：
   • 二極管仿真技術防止電感電流反向
   • 頻率降低提高輕載效率
   • 輸出阻抗略增高(約1%)
3. ? 強制PWM模式(FPWM) ?：
   • 保持固定頻率
   • 允許有限反向電感電流
   • 適合對輸出紋波敏感的應用
4. ?最小導通時間模式?：
   • 高輸入/低輸出電壓比時激活
   • 類似恒定導通時間(COT)控制
   • 通過谷值電流控制維持調節(jié)

六、保護功能

1. ?過流保護?：
   • 高邊和低邊MOSFET均有限流
   • 嚴重過載時進入打嗝模式(50ms關斷周期)
2. ?熱關斷?：
   • 結溫超過168°C(典型值)時關閉
   • 153°C(典型值)滯后恢復
3. ? 電源良好(PGOOD) ?：
   • 開漏輸出指示調節(jié)狀態(tài)
   • 具有消隱濾波防止誤觸發(fā)
4. ?輸入UVLO?：
   • 精密使能閾值(1.23V典型值)
   • 可通過外部電阻網絡調整

七、EMI優(yōu)化設計

TLVM236x5采用多項技術降低EMI：

• Flip-chip on lead(FCOL)封裝技術
• 集成電感和引導電容
• 可調頻率避開敏感頻段
• CISPR 11 Class B兼容設計

測試數據顯示，在24V輸入、5V輸出、2.5A負載、1MHz開關頻率條件下，該模塊能滿足CISPR 11 Class B輻射發(fā)射限值要求。

八、應用領域

TLVM236x5系列非常適合以下應用場景：

• 工廠自動化設備
• 測試與測量儀器
• 電網基礎設施
• 工業(yè)控制系統(tǒng)
• 便攜式醫(yī)療設備
• 通信基礎設施