Texas Instruments TPSM64404/TPSM64406雙輸出功率模塊是一種高度集成的36V輸入DC-DC設(shè)計，在增強型HotRod? QFN封裝中結(jié)合了屏蔽電感器、功率MOSFET和無源器件。該器件采用交錯、可堆疊的電流模式控制架構(gòu)，支持雙路或大電流單路輸出，具有快速瞬態(tài)響應(yīng)、易于環(huán)路補償、出色的負(fù)載和線路調(diào)節(jié)能力。它還包括精確的電流共享功能，輸出時鐘支持多達六個相位，電流最大可達18A。模塊的VIN 和VOUT 引腳位于封裝角落，可優(yōu)化輸出和輸入電容器的布局。模塊下方的大型散熱焊盤便于在生產(chǎn)過程中進行操作和簡單布局。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPSM64404，TPSM64406雙輸出功率模塊數(shù)據(jù)手冊.pdf

Texas Instruments TPSM64404/TPSM64406輸出電壓范圍為1 V至16 V，設(shè)計用于以PCB占位面積實現(xiàn)低EMI設(shè)計。整個設(shè)計僅需6個外部元件，設(shè)計過程中無需選擇磁性元件。

特性

• 多功能雙輸出電壓或多相單輸出同步降壓模塊
  • 集成MOSFET、電感器和控制器
  • 3 V 至 36 V 的寬輸入電壓范圍
  • 可調(diào)輸出電壓降為 0.8 V 至 16 V
  • 6.5 mm × 7.0 mm × 2 mm包覆成型封裝
  • -40 °C至+125 °C結(jié)溫范圍
  • 負(fù)輸出電壓能力
• 在整個負(fù)載范圍內(nèi)具有超高效率
  • 峰值效率：93.5%+
  • 用于提升效率的外部偏置選項
  • 裸露焊盤以實現(xiàn)低熱阻抗 (EVM θJA = 20°C/W)
  • 關(guān)斷靜態(tài)電流：0.6μA（典型值）
• 超低傳導(dǎo)和輻射EMI特性
  • 低噪聲封裝，具有雙輸入路徑和集成電容器，可減少開關(guān)振鈴
  • 符合CISPR 11和32 B類排放標(biāo)準(zhǔn)
• 專為可擴展電源設(shè)計
• 固有保護特性可實現(xiàn)穩(wěn)健設(shè)計
  • 用于排序、控制和VIN UVLO的精密使能輸入和開漏PGOOD指示器
  • 過電流和熱關(guān)斷保護

典型原理圖

TPSM6440x雙輸出功率模塊技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述與核心特性

Texas Instruments TPSM64404/TPSM64406是高度集成的雙輸出DC/DC功率模塊，具有以下顯著特點：

?關(guān)鍵規(guī)格參數(shù)?：

• ?輸入電壓范圍?：3V至36V（瞬態(tài)耐受42V）
• ?輸出配置?：
  • 雙獨立輸出模式：2×2A（TPSM64404）或2×3A（TPSM64406）
  • 多相單輸出模式：最高6相并聯(lián)（18A輸出能力）
• ?封裝尺寸?：6.5mm×7.0mm×2mm增強型HotRod QFN
• ?效率特性?：峰值效率93.5%，待機靜態(tài)電流僅0.6μA

?創(chuàng)新技術(shù)亮點?：

1. ?集成化設(shè)計?：包含功率MOSFET、屏蔽電感和控制器
2. ?EMI優(yōu)化?：通過雙隨機展頻(DRSS)技術(shù)滿足CISPR 11/32 Class B標(biāo)準(zhǔn)
3. ?熱管理?：20°C/W的低熱阻封裝設(shè)計
4. ?配置靈活性?：支持I2C接口編程和OTP固化配置

二、硬件設(shè)計要點

1. 引腳配置與功能

?關(guān)鍵引腳說明?：

2. 典型應(yīng)用電路

?雙輸出配置方案?：

. ?電源樹設(shè)計?：

• 輸入級：4×10μF陶瓷電容+100μF電解電容
• 輸出級：每路2×22μF陶瓷電容（25V）

?多相并聯(lián)方案?：

• 4相配置：主從器件SYNC_OUT→SYNC級聯(lián)，90°相位差
• 6相配置：三級級聯(lián)實現(xiàn)60°相位差

三、性能優(yōu)化策略

1. EMI抑制技術(shù)

?三級降噪方案?：

1. ?布局優(yōu)化?：
   • VIN/VOUT對稱布局（磁通抵消效應(yīng)）
   • 開關(guān)節(jié)點面積<5mm2
2. ?頻譜管理?：
   • DRSS調(diào)制（±10%頻率展寬）
   • 可編程開關(guān)頻率（300kHz-2.2MHz）
3. ?濾波器設(shè)計?：
   • 輸入級π型濾波（2×10μF+鐵氧體磁珠）

2. 熱設(shè)計指南

?散熱增強措施?：

• PCB要求：
  • 2oz銅厚四層板
  • 9×150μm熱過孔陣列
  • 最小15mm2散熱銅箔
• 降額曲線：| 環(huán)境溫度 | 最大輸出電流 |
  | ---------- | -------------- |
  | 85°C | 100%額定值 |
  | 105°C | 80%額定值 |
  | 125°C | 60%額定值 |

四、典型應(yīng)用場景

1. 工業(yè)自動化系統(tǒng)

?供電方案?：

• ?數(shù)字核心?：1.2V/3A（BUCK1）
• ?接口電源?：3.3V/2A（BUCK2）
• ?傳感器供電?：5V/1A（LDO_LS1）

?關(guān)鍵設(shè)置?：

• 固定頻率PWM模式（SYNC接VCC）
• 啟用輸入UVLO（RENT=187kΩ，RENB=49.9kΩ）

2. 測試測量設(shè)備

?信號鏈供電?：

1. ?ADC基準(zhǔn)?：5V/0.5A（噪聲<10mVpp）
2. ?模擬前端?：±15V（通過逆變拓?fù)鋵崿F(xiàn)）
3. ?時鐘電路?：3.3V/1A（單獨供電隔離）

五、設(shè)計資源

1. 開發(fā)工具

• ?WEBENCH?設(shè)計平臺?：支持在線原理圖生成和BOM優(yōu)化
• ?TPSM64406EVM評估板?：包含雙輸出和6相配置示例

2. 參考設(shè)計

1. ?多相并聯(lián)方案?：
   • 輸入：12-24V
   • 輸出：1V/18A（6相交錯）
   • 效率：91%@滿載
2. ?負(fù)壓生成方案?：
   • 輸入：15V
   • 輸出：-5V/3A
   • 拓?fù)洌耗孀傿uck-Boost