Texas Instruments TLVM236x5同步降壓轉(zhuǎn)換器電源模塊是一款1.5A或2.5A、36V輸入DC/DC電源模塊，在緊湊且易于使用的3.5mm × 4.5mm × 2mm、11引腳QFN封裝內(nèi)結(jié)合了倒裝芯片引線 (FCOL) 封裝、功率MOSFET、集成電感器和啟動(dòng)電容器。小型HotRod? QFN封裝技術(shù)增強(qiáng)了熱性能，確保高環(huán)境溫度下的運(yùn)行。帶電阻反饋分壓器的器件可被配置為1V至6V的輸出。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TLVM236x5降壓轉(zhuǎn)換器電源模塊數(shù)據(jù)手冊.pdf

TLVM236x5設(shè)計(jì)用于滿足常開型工業(yè)應(yīng)用的低待機(jī)功耗要求。自動(dòng)模式可實(shí)現(xiàn)輕負(fù)載運(yùn)行時(shí)頻率折返，實(shí)現(xiàn)13.5V VIN 時(shí)1.5μA的空載電流消耗和高輕載效率。PWM和PFM模式之間的無縫轉(zhuǎn)換以及低MOSFET導(dǎo)通電阻，在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)提供出色的效率。

Texas Instruments TLVM236x5采用峰值電流模式控制架構(gòu)，具有內(nèi)部補(bǔ)償功能，可在極小輸出電容下保持穩(wěn)定運(yùn)行。RT引腳可用于設(shè)置200kHz至2.2MHz之間的頻率，以避免噪聲敏感頻段。

特性

• 支持功能安全
  • 來輔助功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)的文檔
• 多功能同步降壓DC/DC模塊
  • 集成MOSFET、電感器、CBOOT 電容器和控制器
  • 寬輸入電壓范圍：3V至36V
  • 高達(dá)40V的輸入瞬態(tài)保護(hù)
  • 結(jié)溫范圍：-40°C至+125°C
  • 超模壓塑料封裝：4.5mm × 3.5mm × 2mm
  • 使用RT引腳可在200kHz至2.2MHz范圍內(nèi)調(diào)節(jié)頻率
• 在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)的超高效率
  • 在12V VIN 、5V VOUT 、1MHz、IOUT = 2.5A時(shí)效率大于88%
  • 在24V VIN 、5V VOUT 、1MHz、IOUT = 2.5A時(shí)效率大于87%
  • 在13.5V VIN 時(shí)待機(jī)IQ 低至1.5μA
• 優(yōu)化用于超低EMI要求
  • 引線框上倒裝芯片封裝 - FCOL
  • 電感器和啟動(dòng)電容器集成
  • 符合CISPR 11 B類要求
• 輸出電壓和電流選項(xiàng)
  • 可調(diào)輸出電壓：1V至6V
• 適用于可擴(kuò)展電源

功能框圖

TLVM236x5降壓轉(zhuǎn)換器電源模塊技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

TLVM236x5系列是德州儀器(TI)推出的高性能同步降壓DC/DC電源模塊，采用創(chuàng)新的HotRod? QFN封裝技術(shù)，集成了MOSFET、電感器和引導(dǎo)電容等關(guān)鍵元件。該系列包含TLVM23615(1.5A)和TLVM23625(2.5A)兩種型號(hào)，具有3V至36V的寬輸入電壓范圍和1V至6V的可調(diào)輸出電壓。

?主要特性?：

• 超小型封裝：4.5mm × 3.5mm × 2mm尺寸
• 高效率設(shè)計(jì)：在12V輸入、5V輸出、2.5A負(fù)載下效率超過88%
• 超低靜態(tài)電流：13.5V輸入時(shí)僅1.5μA待機(jī)電流
• 可調(diào)開關(guān)頻率：200kHz至2.2MHz(通過RT引腳)
• 功能安全支持：提供功能安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔

二、關(guān)鍵性能參數(shù)

電氣特性

• ?輸入電壓范圍?：3V至36V(瞬態(tài)保護(hù)達(dá)40V)
• ?輸出電壓范圍?：1V至6V(可調(diào))
• ?輸出電流?：1.5A(TLVM23615)或2.5A(TLVM23625)
• ?開關(guān)頻率?：200kHz-2.2MHz可調(diào)
• ?工作溫度范圍?：-40°C至+125°C結(jié)溫

效率表現(xiàn)

在不同工作條件下，TLVM236x5展現(xiàn)出卓越的能效表現(xiàn)：

• 12V輸入、5V輸出、1MHz、2.5A負(fù)載時(shí)：>88%效率
• 24V輸入、5V輸出、1MHz、2.5A負(fù)載時(shí)：>87%效率
• 36V輸入、5V輸出、1MHz、2.5A負(fù)載時(shí)：>86%效率

三、引腳功能與配置

TLVM236x5采用11引腳QFN-FCMOD封裝，關(guān)鍵引腳功能如下：

1. ?VIN?：輸入電源引腳(3-36V)，需就近布置高質(zhì)量旁路電容
2. ?EN?：精密使能輸入，可配置為可調(diào)UVLO功能
3. ?VOUT?：輸出電壓引腳，連接至輸出電感和負(fù)載
4. ?FB?：反饋輸入，用于設(shè)置輸出電壓(需外部分壓電阻)
5. ?RT?：頻率設(shè)置引腳，通過電阻接地可調(diào)節(jié)開關(guān)頻率
6. ?PGOOD?：開漏功率良好指示輸出

四、典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. ?輸入電容選擇?：
   • 最小需要4.7μF陶瓷電容
   • 建議額外并聯(lián)0.1μF電容改善高頻去耦
   • 長輸入線時(shí)建議添加47-100μF電解電容阻尼振蕩
2. ?輸出電容配置?：
   • 根據(jù)輸出電壓不同有不同最小要求(如5V輸出需25μF)
   • 建議使用低ESR陶瓷電容(如1210封裝的22μF/16V)
3. ?反饋網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)?：
   • RFBB建議值為10kΩ
   • RFBT根據(jù)公式計(jì)算：RFBT(kΩ) = RFBB(kΩ) × (VOUT/1V - 1)
   • 可添加前饋電容(CFF)優(yōu)化瞬態(tài)響應(yīng)

布局指南

• 輸入電容盡可能靠近VIN和GND引腳
• VCC旁路電容(1μF)需靠近器件布置
• 反饋分壓電阻靠近FB引腳，遠(yuǎn)離噪聲源
• 采用中間層作為完整地平面
• 為GND引腳提供足夠銅面積散熱

五、工作模式解析

TLVM236x5支持多種工作模式以適應(yīng)不同負(fù)載條件：

1. ? 連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM) ?：
   • 重載條件下運(yùn)行
   • 固定開關(guān)頻率
   • 電感電流始終大于零
2. ? 自動(dòng)模式(輕載) ?：
   • 二極管仿真技術(shù)防止電感電流反向
   • 頻率降低提高輕載效率
   • 輸出阻抗略增高(約1%)
3. ? 強(qiáng)制PWM模式(FPWM) ?：
   • 保持固定頻率
   • 允許有限反向電感電流
   • 適合對(duì)輸出紋波敏感的應(yīng)用
4. ?最小導(dǎo)通時(shí)間模式?：
   • 高輸入/低輸出電壓比時(shí)激活
   • 類似恒定導(dǎo)通時(shí)間(COT)控制
   • 通過谷值電流控制維持調(diào)節(jié)

六、保護(hù)功能

1. ?過流保護(hù)?：
   • 高邊和低邊MOSFET均有限流
   • 嚴(yán)重過載時(shí)進(jìn)入打嗝模式(50ms關(guān)斷周期)
2. ?熱關(guān)斷?：
   • 結(jié)溫超過168°C(典型值)時(shí)關(guān)閉
   • 153°C(典型值)滯后恢復(fù)
3. ? 電源良好(PGOOD) ?：
   • 開漏輸出指示調(diào)節(jié)狀態(tài)
   • 具有消隱濾波防止誤觸發(fā)
4. ?輸入U(xiǎn)VLO?：
   • 精密使能閾值(1.23V典型值)
   • 可通過外部電阻網(wǎng)絡(luò)調(diào)整

七、EMI優(yōu)化設(shè)計(jì)

TLVM236x5采用多項(xiàng)技術(shù)降低EMI：

• Flip-chip on lead(FCOL)封裝技術(shù)
• 集成電感和引導(dǎo)電容
• 可調(diào)頻率避開敏感頻段
• CISPR 11 Class B兼容設(shè)計(jì)

測試數(shù)據(jù)顯示，在24V輸入、5V輸出、2.5A負(fù)載、1MHz開關(guān)頻率條件下，該模塊能滿足CISPR 11 Class B輻射發(fā)射限值要求。

八、應(yīng)用領(lǐng)域

TLVM236x5系列非常適合以下應(yīng)用場景：

• 工廠自動(dòng)化設(shè)備
• 測試與測量儀器
• 電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施
• 工業(yè)控制系統(tǒng)
• 便攜式醫(yī)療設(shè)備
• 通信基礎(chǔ)設(shè)施