Texas Instrument TPS51385 7A同步降壓式轉換器設有自適應導通時間D-CAP3控制模式。集成的低RDS(on) 功率MOSFET可實現(xiàn)高效率，并為空間受限的電源系統(tǒng)提供最少的外部組件數(shù)量和易用性。其特性包括精確的基準電壓、用于提高輕負載效率的自動跳躍模式運行、快速負載瞬態(tài)響應、開關頻率大于25kHz的OOA輕負載運行、具有負載調節(jié)和良好線路的D-CAP3控制模式，并且無需外部補償。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPS51385 7A同步降壓式轉換器數(shù)據(jù)手冊.pdf

TPS51385提供OVP、UVP、OCP、OTP和UVLO的全面保護。該器件結合了輸出放電功能和電源正常狀態(tài)信號。TPS51385同時支持外部和內部軟啟動時間選項。該器件具有1ms的內部固定軟啟動時間。如果應用需要更長的軟啟動時間，則可以使用外部SS引腳，通過連接外部電容器來實現(xiàn)更長的軟啟動時間。Texas Instruments TPS51385采用熱增強型12引腳QFN封裝，并且工作結溫范圍為-40°C至125°C。

特性

• 4.5 V 到 24 V 的輸入電壓范圍
• 輸出電壓范圍：0.6 V至5.5 V
• 集成22 mΩ和11 mΩ MOSFET
• 支持7A連續(xù)IOUT
• 低靜態(tài)電流：84 μA
• 25°C時的基準電壓 (0.6 V)為±1%
• -40°C至125°C時的基準電壓 (0.6 V)為±1.5%
• 1MHz開關頻率
• D-CAP3?控制模式，用于快速瞬態(tài)響應
• 支持POSCAP和所有MLCC輸出電容
• 可調節(jié)軟啟動和內部1ms軟啟動
• 具有在輕負載條件下可選的PSM和Out-of-Audio??（OOA）模式，支持動態(tài)更改
• 支持大負荷運行
• 電源正常狀態(tài)指示器，可監(jiān)測輸出電壓
• 鎖存輸出OV和UV保護
• 非鎖存UVLO和OT保護
• 逐周期過流保護
• 內置輸出放電特性
• 小型2.00 mm × 3.00 mm HotRod? QFN封裝
• 與 [TPS51386]引腳對引腳兼容（24V、8A）

功能框圖

?TPS51385同步降壓轉換器技術解析與應用指南

一、核心特性

• ?寬輸入電壓范圍?：4.5V至24V，支持0.6V至5.5V輸出，適用于筆記本、平板電腦及分布式電源系統(tǒng)
• ?高效能設計?：集成22mΩ（上管）/11mΩ（下管）MOSFET，峰值效率達95%（12V輸入/5.1V輸出）
• ?智能控制模式?：支持PSM（節(jié)能模式）和OOA（超音頻模式），輕載時可避免可聞噪聲
• ?多重保護機制?：鎖存型OVP/UVP、非鎖存UVLO/OTP、周期逐限流保護（OCP）

二、關鍵技術解析

1. ?D-CAP3?控制架構?
   • 無需外部補償網絡，通過內部紋波注入技術實現(xiàn)快速瞬態(tài)響應（典型響應時間<1μs）
   • 支持全陶瓷電容設計，輸出紋波低至35mVp-p（19.5V輸入/7A負載）
2. ?可配置軟啟動?
   • 默認1ms內部軟啟動，支持通過SS引腳外接電容擴展啟動時間（公式：Tss = Css(nF)×0.6V×1.4 / 5μA）
3. ?TLVR兼容設計?
   • 采用HotRod? QFN封裝（2mm×3mm），熱阻θJA僅72.7°C/W（JEDEC標準）

三、典型應用設計

3.1 關鍵元件選型建議

3.2 布局優(yōu)化要點

• ?功率路徑?：VIN/SW/PGND走線寬度≥1mm，采用多層板設計時每增加1oz銅厚可降低溫升約3°C
• ?敏感信號?：FB反饋走線遠離SW節(jié)點，底部反饋電阻需貼近FB引腳（間距<2mm）
• ?散熱處理?：在PCB背面裸露焊盤區(qū)域布置4×4陣列0.3mm通孔（填充導熱膏）

四、保護功能實現(xiàn)

1. ?故障保護機制?
   • ?OVP/UVP?：120%VOUT觸發(fā)鎖存關閉，60%VOUT觸發(fā)非鎖存保護
   • ?TSD?：165°C閾值+20°C遲滯，自動恢復設計
   • ?輸出放電?：內置160Ω放電電阻（EN=0V時激活）
2. ?動態(tài)模式切換?
   • MODE引腳>0.8V啟用OOA模式（fSW>25kHz），浮空時進入PSM模式
   • 支持運行時切換，典型應用需在MODE引腳布置10nF去耦電容

五、版本管理與選型

• ?型號差異?：TPS51385RJNR（基礎版）與TPS51385RJNR.A（2025年7月修訂版，優(yōu)化OVP響應）
• ?開發(fā)支持?：TI提供PowerStage Designer工具輔助環(huán)路補償計算，E2E?論壇提供實時技術支持

?效率曲線參考?
在12V輸入/5.1V輸出條件下：

• 輕載效率（1mA）：84% @PSM模式
• 滿載效率（7A）：92% @1MHz開關頻率

通過集成先進的D-CAP3?控制與緊湊封裝設計，TPS51385為空間受限的高性能電源系統(tǒng)提供了高功率密度解決方案。設計人員應重點關注其動態(tài)模式切換與布局優(yōu)化，以充分發(fā)揮器件性能優(yōu)勢。