【电源模块】TPS54331 DCDC降压芯片设计

最新推荐文章于 2025-05-16 14:53:21 发布
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#单片机 #物联网 #fpga开发 #嵌入式硬件 #stm32

TPS54331 3A输出，28V输入，带Eco模式的降压DC-DC转换器™

一、特征

•3.5至28伏输入电压范围
•可调输出电压低至0.8 V
支持高达3A的连续输出电流

•在轻负载下，采用脉冲跳跃Eco模式，效率高
•固定570 kHz开关频
•典型的1μA关机静态电流

二、 描述

TPS54331器件是一个28-V、3-A非同步降压转换器，集成了一个低RDS（on）高压侧MOSFET为提高轻载时的效率，将自动激活脉冲跳过Eco模式功能。

此外，1μA的关断电源电流允许该设备用于电池供电应用。带内部斜率补偿的电流模式控制简化了外部补偿计算，减少了元件数量，同时允许使用陶瓷输出电容器。

电阻分压器对输入欠压锁定的滞后进行编程。

过电压瞬态保护电路可限制启动和瞬态条件下的电压超调。在过载情况下，逐周期电流限制方案、频率折叠和热关机可保护设备和负载。

TPS54331设备有8针SOIC封装和8针SO PowerPAD封装，这些封装经过内部优化以提高热性能。

三、引脚分布及功能

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

四、TPS5423xx系列区别

在这里插入图片描述

五、典型应用

在这里插入图片描述对于上边的设计，输出3V3情况下、额定参数如下：

在这里插入图片描述

六、参数取值

6-1 开关频率

TPS54331设备的开关频率固定为570 kHz。

6-2 输出电压设定值

TPS54331设备的输出电压可使用电阻分压器网络进行外部调节。如图所示图10，该分配器网络由R5和R6组成。输出电压与电阻分压器的关系如下所示：

由 R   6   = R   5   ∗ V   r e f   V   o u t   − V   r e f   R~6~= \frac {R~5~ * V~ref~}{V~out~ - V~ref~ } R 6

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<think>好的，用户需要查询TPS54331的数据表、原理图和应用电路相关的技术资料。首先，我需要确认TPS54331的基本信息，了解它是什么类型的芯片。根据之前的引用内容，用户之前接触过TPS5430和TPS7A3301RGWR，可能对德州仪器的电源管理芯片比较熟悉。TPS54331可能也是类似的DC-DC转换器，但需要核实。 接下来，我应该回忆或查找TPS54331的官方数据手册。德州仪器的官网通常会提供详细的技术文档，包括数据表、应用手册和参考设计。用户可能需要这些资料来设计电路，所以需要确保提供的资料准确可靠。 然后，根据引用[2]中的内容，电源设计需要注意电感参数、二极管、输入输出电容的选择，以及负载电流的余量设计。这些要点在TPS54331的应用中同样重要，需要提醒用户参考数据手册中的设计建议，并结合实际应用场景调整参数。 另外，引用[3]提到了TPS7A33系列的应用，强调高精度和低噪声，这可能与TPS54331的应用场景不同，但设计原则如热管理、电流限制等可能有共通之处。需要指出这些通用设计原则，同时强调查阅具体型号的数据表的重要性。 用户可能遇到的问题包括如何计算电感值、选择合适的电容以及布局建议。需要引导用户参考数据手册中的公式和示例电路，同时注意实际应用中的余量和测试验证。 最后，生成相关问题时要覆盖数据手册获取、设计注意事项、常见问题、应用场景以及与类似芯片的对比，帮助用户全面了解TPS54331的使用和设计。</think>关于TPS54331的技术资料与设计建议如下： ### 一、官方技术资料获取 1. **数据手册**：通过德州仪器（TI）官网搜索"TPS54331 datasheet"，可获取完整PDF文档，包含电气特性、引脚定义、热性能参数和典型应用电路[^1]。 2. **应用手册**：TI官网提供"SLVA369C – TPS54331设计计算工具"等应用指南，包含电感/电容参数计算公式和布局建议[^2]。 ### 二、关键设计要点 根据TPS系列芯片的设计经验[^3]： 1. **电感选择**： $$ L = \frac{V_{out} \cdot (V_{in}-V_{out})}{V_{in} \cdot \Delta I_L \cdot f_{sw}} $$ - 频率$f_{sw}$参考数据手册（典型值500kHz） - 纹波电流$\Delta I_L$建议取负载电流的20-40% 2. **电容配置**： - 输入电容需满足$ESR < 50mΩ$ - 输出电容容量与允许的电压纹波相关，建议采用低ESR陶瓷电容 ### 三、参考原理图（简化版） ```text ┌─────────┐ Vin ○─┬────┤ VIN │ │ │ │ ├───►│ BOOT │ │ │ │ C1 │ SW ◄───电感L1───┐ │ │ │ │ GND ○─┴────┤ GND │ │ └─────────┘ ▼ ┌─┴─┐ │ │ └─┬─┘ │ ▼ Vout ``` （完整设计需包含补偿网络和使能电路，详见数据手册第12页） ### 四、设计验证建议 1. 负载测试应覆盖最大额定电流的120%[^2] 2. 热测试需在最高环境温度下验证温升 3. 瞬态响应测试建议使用阶跃负载（如1A/μs变化率）
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