Texas Instruments TPSM82816直流/直流電源模塊基于固定頻率峰值電流模式控制拓撲。這些電源模塊是引腳對引腳3A、4A和6A兼容的高、高效率、易于使用的同步降壓直流/直流電源模塊，具有集成電感器。TPSM82816模塊在 下工作，可調(diào)頻率范圍為1.8MHz至4MHz，可在相同頻率范圍內(nèi)同步到外部時鐘。這些直流/直流模塊可在PWM模式下提供1%的輸出電壓精度，有助于設(shè)計具有高輸出電壓精度的電源。TPSM82816模塊用于光學(xué)模塊、數(shù)據(jù)中心互連、信號測量、源生成、儀器儀表、患者監(jiān)護和診斷、無線基礎(chǔ)設(shè)施和穩(wěn)健通信。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPSM82816 DCDC電源模塊數(shù)據(jù)手冊.pdf

特性

• 可調(diào)和可同步開關(guān)頻率：1.8MHz至4MHz
• 展頻計時（可選）
• 可選強制PWM或PFM/PWM操作
• 輸出電壓精度：±1%（PWM運行）
• 輸入電壓范圍：2.7 V至6 V
• 輸出電壓范圍：0.6V - 5.5V
• 可調(diào)軟啟動或跟蹤
• 具有窗口比較器的電源正常輸出
• 精密使能輸入支持
  • 用戶定義的欠壓鎖定
  • 精確排序
• 100%占空比
• 輸出放電
• 靜態(tài)電流：26μA（典型值）
• 引腳對引腳兼容TPSM82813 (3A) 和TPSM82810 (4A) 降壓模塊
• 出色的散熱性能
  • 工作溫度范圍：-40°C至125°C

框圖

應(yīng)用原理圖

效率與輸出電流

TPSM82816 DC/DC電源模塊技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

TPSM82816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MicroSIP?和MagPack?封裝技術(shù)，集成了功率電感，顯著簡化了系統(tǒng)設(shè)計。該器件專為需要高功率密度和易用性的應(yīng)用場景設(shè)計，適用于數(shù)據(jù)通信、測試測量和醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。

?核心特性?：

• ?寬輸入電壓范圍?：2.7V至6V
• ?高輸出電流?：6A連續(xù)輸出能力
• ?可調(diào)開關(guān)頻率?：1.8MHz至4MHz，支持外部同步
• ?高效率設(shè)計?：集成低阻開關(guān)和優(yōu)化控制拓撲
• ?多種工作模式?：支持強制PWM和PFM/PWM自動切換
• ?精確輸出?：PWM模式下±1%的輸出電壓精度
• ?超小型封裝?：最大高度僅1.6mm(SIE)/2.0mm(VCA)

二、關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

1. 集成化設(shè)計

TPSM82816采用模塊化設(shè)計，集成了以下關(guān)鍵元件：

• 功率MOSFET開關(guān)
• 高頻電感(220nH SIE/200nH VCA)
• 控制電路和保護功能

這種集成設(shè)計減少了外部元件數(shù)量，典型應(yīng)用僅需輸入/輸出電容和反饋電阻即可工作。

2. MagPack?封裝技術(shù)

VCA封裝版本采用TI專利的MagPack技術(shù)：

• 磁屏蔽結(jié)構(gòu)降低EMI輻射
• 優(yōu)化熱性能，提高功率密度
• 比傳統(tǒng)SIE封裝效率提升高達4%

3. 靈活的頻率控制

• ?電阻編程?：通過COMP/FSET引腳電阻設(shè)置頻率(1.8-4MHz)
• ?外部同步?：支持1.8-4MHz外部時鐘輸入
• ? 擴頻時鐘(SSC) ?：可選降低EMI峰值

三、電氣特性詳解

1. 極限參數(shù)

2. 典型性能(VIN=5V)

• ?效率曲線?：
  • 3.3V輸出時峰值效率達95%
  • 1.8V輸出時峰值效率達93%
• ?靜態(tài)電流?：
  • 工作模式：18μA(典型)
  • 關(guān)斷模式：0.15μA(典型)
• ?熱阻參數(shù)?：
  • θJA(SIE)：32.2°C/W
  • θJA(VCA)：26.6°C/W

四、行業(yè)應(yīng)用方案

1. 光通信模塊

• 適用于QSFP-DD/OSFP光模塊
• 為DSP和激光驅(qū)動器供電
• 高頻開關(guān)減少對敏感模擬電路干擾

2. 醫(yī)療設(shè)備

• 病人監(jiān)護設(shè)備電源
• 便攜式診斷儀器
• 滿足醫(yī)療EMC要求

3. 測試測量

• 為高精度ADC/DAC供電
• 自動化測試設(shè)備背板電源
• 支持快速負載瞬態(tài)響應(yīng)

五、設(shè)計注意事項

1. ?熱管理?：
   • 計算最大功耗：PDISS = (1-η)×PIN
   • 確保結(jié)溫<125°C
   • 必要時增加散熱措施
2. ?穩(wěn)定性考量?：
   • 根據(jù)輸出電容選擇補償設(shè)置
   • 最小輸出電容：
     • 補償設(shè)置1：32×V/VOUT μF
     • 補償設(shè)置2：72×V/VOUT μF
3. ?EMI優(yōu)化?：
   • 使用擴頻時鐘(SSC)模式
   • 優(yōu)化輸入濾波器設(shè)計
   • 采用MagPack封裝版本