TPS55289 是一款同步降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，專為將電池電壓或適配器電壓轉(zhuǎn)換為電源軌而優(yōu)化。TPS55289 集成了四個(gè) MOSFET 開(kāi)關(guān)，為 USB 供電 （USB PD） 應(yīng)用提供了緊湊的解決方案。

TPS55289具有高達(dá) 30V 的輸入電壓能力。通過(guò) I^2^C 接口，TPS55289的輸出電壓可在 0.8 V 至 22 V 范圍內(nèi)編程，步長(zhǎng)為 10 mV。在升壓模式下工作時(shí)，該器件可以從 12V 輸入電壓提供 60W 的功率。它能夠從 9V 輸入電壓提供 45W 的功率。
*附件：tps55289.pdf

TPS55289采用平均電流模式控制方案。開(kāi)關(guān)頻率可通過(guò)外部電阻器在 200 kHz 至 2.2 MHz 范圍內(nèi)編程，并且可以與外部時(shí)鐘同步。TPS55289 還提供可選的擴(kuò)頻，以最大限度地降低峰值 EMI。

TPS55289 提供輸出過(guò)壓保護(hù)、平均電感電流限制、逐周期峰值電流限制和輸出短路保護(hù)。該TPS55289還確保在持續(xù)過(guò)載條件下，通過(guò)可選的輸出電流限制和打嗝模式保護(hù)安全運(yùn)行。

TPS55289可以使用具有高開(kāi)關(guān)頻率的小電感器和小電容器。它采用 3.0mm × 5.0mm QFN 封裝。

特性

• 可編程電源 （PPS） 支持 USB 供電 （USB PD）
  • 3.0V 至 30V 寬輸入電壓范圍
  • 0.8V 至 22V，步進(jìn) 10mV 可編程輸出電壓范圍
  • ±1% 基準(zhǔn)電壓精度
  • 可調(diào)節(jié)的輸出電壓補(bǔ)償，用于電纜上的電壓下降
  • 可編程輸出電流限制高達(dá) 6.35A，步長(zhǎng)為 50mA
  • ±5% 精度的輸出電流監(jiān)控
  • 我^2^C 接口
• 在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)具有高效率
  • V 時(shí)效率為 96% 在 = 12 V，V 外 = 20 V，I 外 = 3 安培
  • 輕負(fù)載時(shí)的可編程 PFM 和 FPWM 模式
• 避免頻率干擾和串?dāng)_
  • 可選時(shí)鐘同步
  • 200 kHz 至 2.2 MHz 的可編程開(kāi)關(guān)頻率
• EMI 抑制
  • 可選的可編程擴(kuò)頻
  • 無(wú)鉛封裝
• 豐富的保護(hù)功能
  • 輸出過(guò)壓保護(hù)
  • 用于輸出短路保護(hù)的打嗝模式
  • 熱關(guān)斷保護(hù)
  • 8A 平均電感器電流限制
• 小解決方案尺寸
  • 最大開(kāi)關(guān)頻率高達(dá) 2.2 MHz
  • 3.0mm × 5.0mm HotRod? QFN 封裝

參數(shù)

方框圖

1. 產(chǎn)品概述

TPS55289是一款30V、8A的同步升降壓（Buck-Boost）轉(zhuǎn)換器，具有I2C接口。它專為USB電力傳輸（USB PD）應(yīng)用設(shè)計(jì)，支持寬輸入電壓范圍（3.0V至30V）和可編程輸出電壓范圍（0.8V至22V）。產(chǎn)品特點(diǎn)包括高效率、多種保護(hù)功能和緊湊的封裝尺寸。

2. 主要特性

2.1 寬輸入與輸出電壓范圍

• ?輸入電壓?：3.0V至30V。
• ?輸出電壓?：0.8V至22V，可編程，步長(zhǎng)為10mV。

2.2 高效率與靈活性

• ?高效率?：在VIN=12V，VOUT=20V，IOUT=3A時(shí)效率高達(dá)96%。
• ?可編程PFM和FPWM模式?：在輕載條件下自動(dòng)切換，以提高效率。
• ?可選時(shí)鐘同步?：支持外部時(shí)鐘同步，避免頻率干擾和串?dāng)_。

2.3 保護(hù)功能

• ?輸出過(guò)壓保護(hù)?。
• ?短路保護(hù)?：采用打嗝模式（Hiccup Mode）防止輸出短路損壞。
• ?熱關(guān)斷保護(hù)?。
• ?平均電感電流限制?：8A。

2.4 小型封裝與易于使用

• ?封裝尺寸?：3.0mm×5.0mm HotRod? QFN封裝。
• ?I2C接口?：支持靈活的配置和監(jiān)控。

3. 應(yīng)用領(lǐng)域

• ?無(wú)線充電器?。
• ?USB PD?。
• ?擴(kuò)展塢?。
• ?工業(yè)PC?。
• ?移動(dòng)電源?。
• ?顯示器?。

4. 功能描述

4.1 控制模式

• ?平均電流模式控制?：提供簡(jiǎn)化的環(huán)路補(bǔ)償和快速的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)。
• ?內(nèi)部振蕩器?：可編程頻率范圍從200kHz至2.2MHz。

4.2 可編程特性

• ?輸出電壓?：通過(guò)I2C接口編程設(shè)置。
• ?輸出電流限制?：可編程，步長(zhǎng)為50mA。
• ?電纜電壓降補(bǔ)償?：通過(guò)外部電阻或內(nèi)部寄存器設(shè)置。

4.3 保護(hù)機(jī)制

• ?熱關(guān)斷?：當(dāng)結(jié)溫超過(guò)175°C時(shí)自動(dòng)關(guān)斷。
• ?打嗝模式?：在輸出短路時(shí)，以76ms的周期重復(fù)軟啟動(dòng)和關(guān)斷，減少功率損耗。

5. 典型應(yīng)用電路

文件提供了TPS55289的典型應(yīng)用電路圖，包括輸入電容、輸出電容、電感、BOOT電容、電流感應(yīng)電阻等元件的連接方式。

6. 設(shè)計(jì)指南

6.1 元件選擇

• ?電感?：根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適的電感值，以平衡輸出紋波和瞬態(tài)響應(yīng)。
• ?電容?：推薦使用低ESR的陶瓷電容，以優(yōu)化性能并減少噪聲。
• ?電流感應(yīng)電阻?：用于限制輸出電流，需根據(jù)設(shè)計(jì)需求選擇合適的電阻值。

6.2 布局與散熱

• ?布局?：將關(guān)鍵元件（如電感、電容）靠近TPS55289放置，以減小環(huán)路面積和降低EMI。
• ?散熱?：考慮TPS55289的熱耗散，并采用適當(dāng)?shù)纳岽胧ㄈ缟崞?、風(fēng)扇）。

7. 文檔與支持

Texas Instruments提供了詳細(xì)的數(shù)據(jù)手冊(cè)、應(yīng)用筆記和其他支持資源，以幫助用戶更好地理解和使用TPS55289。用戶可以通過(guò)TI官網(wǎng)獲取這些資源。