Texas Instruments TPSM63610E同步降壓直流/直流電源模塊是一款高度集成的36V、8A直流/直流解決方案，集成了多個功率MOSFET、一個屏蔽式電感器和多個無源器件，并采用增強型HotRod? QFN封裝。該模塊的VIN和VOUT引腳位于封裝的邊角處，可優(yōu)化輸入和輸出電容器在布局中的放置。模塊下方具有四個較大的散熱焊盤，可在制造過程中實現(xiàn)簡單布局和輕松處理。TPSM63610E具有1V到20V輸出電壓，旨在快速、輕松實現(xiàn)小尺寸PCB的低EMI設(shè)計?？傮w解決方案僅需四個外部元件，并且省去了設(shè)計流程中的磁性和補償元件選擇過程。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPSM63610E同步降壓直流-直流電源模塊數(shù)據(jù)手冊.pdf

雖然尺寸小，操作簡單，設(shè)計用于在空間受限的應(yīng)用，但是Texas Instruments TPSM63610E模塊具有許多特性來實現(xiàn)穩(wěn)健的性能：具有遲滯功能的精密使能端可實現(xiàn)輸入電壓UVLO調(diào)節(jié)、電阻可編程開關(guān)節(jié)點壓擺率和擴頻以改善EMI。與集成式VCC、自舉和輸入電容器一起使用，可提高可靠性和密度。該模塊可配置為在滿負載電流范圍 (FPWM) 內(nèi)保持恒定開關(guān)頻率，也可配置為可變頻率 (PFM) 以提高輕負載效率。它包含PGOOD指示器，可實現(xiàn)時序控制、故障報告和輸出電壓監(jiān)測功能。

特性

• 支持功能安全
  • 來輔助功能安全系統(tǒng)設(shè)計的文檔
• 多功能36 V IN 、8AOUT同步降壓模塊
  • 集成MOSFET、電感器和控制器
  • 可調(diào)節(jié)輸出電壓范圍為1V至20V
  • 6.5mm × 7.5mm × 4mm超模壓塑料封裝
  • 結(jié)溫范圍：-55°C至+125°C
  • 可調(diào)頻率范圍：200kHz至2.2MHz
  • 負輸出電壓應(yīng)用功能
• 在整個負載范圍內(nèi)具有超高效率
  • 峰值效率：95%+
  • 用于提升效率的外部偏置選項
  • 外露焊盤可實現(xiàn)低熱阻抗 (EVM θ J A =18.2°C/W)
  • 關(guān)斷時的靜態(tài)電流為：0.6μA （典型值）
• 超低傳導和輻射EMI簽名
  • 具有雙輸入路徑和集成電容器的低噪聲封裝可降低開關(guān)振鈴
  • 電阻器調(diào)節(jié)的開關(guān)節(jié)點壓擺率
  • 符合CISPR 11和32 B類發(fā)射要求
• 適用于可擴展電源
  • 精密使能輸入和漏極開路PGOOD指示器（用于時序、控制和VIN UVLO）
  • 過流和熱關(guān)斷保護

功能框圖

德州儀器TPSM63610E高密度同步降壓電源模塊技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、核心特性與產(chǎn)品定位

TPSM63610E是TI推出的汽車級高集成度同步降壓電源模塊，具有以下突出特性：

1. ?寬范圍輸入輸出能力?
   • 輸入電壓：3V至36V（瞬態(tài)耐受42V）
   • 輸出電壓：1V至20V可調(diào)（25mV步進精度）
   • 輸出電流：8A持續(xù)/10A峰值
   • 工作溫度范圍：-55℃至125℃（結(jié)溫）
2. ?超高集成度設(shè)計?
   • 集成功率MOSFET、屏蔽電感及控制器
   • 6.5mm×7.5mm×4mm HotRod? QFN封裝
   • 僅需4個外部元件即可工作
3. ?增強型EMI性能?
   • 雙輸入路徑設(shè)計降低開關(guān)振鈴
   • 可調(diào)開關(guān)節(jié)點壓擺率（通過RBOOT配置）
   • 滿足CISPR 11/32 Class B標準

二、關(guān)鍵電路設(shè)計要點

1. 外圍元件選型指南

2. 保護功能機制

• ?過流保護?：8.4-14.2A峰值限流，40ms打嗝模式
• ?熱關(guān)斷?：168°C觸發(fā)（159°C恢復(fù)）
• ?輸出監(jiān)測?：PG信號指示94%-112%穩(wěn)壓范圍
• ?輸入UVLO?：可編程欠壓鎖定（1V遲滯）

三、典型應(yīng)用設(shè)計實例

1. 工業(yè)24V轉(zhuǎn)5V/8A電源方案

?關(guān)鍵配置?：

• 反饋電阻：RFBT=100kΩ, RFBB=24.9kΩ
• 開關(guān)頻率：1MHz（RRT=15.8kΩ）
• 輸入電容：2×10μF/50V陶瓷
• 輸出電容：3×47μF/10V陶瓷

?實測性能?：

• 效率：94.3%@4A負載（VIN=12V）
• 負載調(diào)整率：±1%（0.1A-8A）
• 傳導EMI：低于CISPR 11限值6dB

2. 負壓輸出應(yīng)用（-12V/5A）

?拓撲要點?：

• VIN+接輸入正極，VIN-接輸出負極
• 輸出電流公式：IOUT(max)=8A×(1-D)
• 需注意功率回路面積最小化

四、PCB布局優(yōu)化建議

1. ?熱設(shè)計?
   • 使用2oz銅厚四層板
   • 布置12個φ0.3mm散熱過孔
   • 頂層銅箔面積≥15mm2
2. ?EMI抑制?
   • 輸入電容對稱靠近VIN1/VIN2引腳
   • 開關(guān)節(jié)點走線長度<5mm
   • 反饋電阻緊貼FB引腳布局
3. ?接地策略?
   • AGND與PGND在模塊下方單點連接
   • 底層完整地平面作噪聲屏蔽