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TPS53353DQPR 发布时间 时间:2024/5/23 14:32:50 查看 阅读:242

TPS53353DQPR是一款高效率同步降压DC-DC转换器。它是德州仪器(Texas Instruments)公司生产的一种模拟电源集成电路(PMIC),广泛应用于电子设备中的电源管理系统。该芯片具有高度集成的特点,可以实现高效率的电源转换,适用于各种应用领域。
  TPS53353DQPR的操作理论基于同步降压转换器的原理。当输入电压施加在芯片的VIN引脚上时,芯片内部的功率MOSFET会周期性地开关,以实现将输入电压转换为稳定的输出电压。芯片内部还包含了一些反馈机制,用于监测输出电压并调整开关频率和占空比,以实现稳定的输出。

基本结构

TPS53353DQPR的基本结构包括输入电容、输入电压监测电路、PWM控制器、功率MOSFET、输出电感、输出滤波电容等。其中,输入电容用于平滑输入电压,输入电压监测电路用于检测输入电压的变化情况。PWM控制器负责生成驱动信号,控制功率MOSFET的开关。功率MOSFET负责实现输入电压到输出电压的转换。输出电感用于储存能量,输出滤波电容用于滤除输出电压中的纹波。

参数

输入电压范围:4.5V至18V
  输出电压范围:0.6V至5.5V
  输出电流:最大30A
  开关频率:500kHz至1.5MHz
  效率:高达95%
  负载调整率:快速响应
  工作温度范围:-40°C至+125°C
  封装:20引脚QFN

特点

1、高效性能:采用先进的控制算法和优化的功率MOSFET设计,具有高达95%的转换效率,能够节省能源和降低系统温度。
  2、高集成度:整合了功率MOSFET、控制电路、反馈电路和保护功能,减少了系统的外部组件数量和板面积。
  3、快速动态响应:采用恒压恒频控制模式,能够快速响应负载变化,提供稳定的输出电压和电流。
  4、丰富的保护功能:具备过流保护、过温保护、欠压保护和短路保护等功能,能够保护系统免受故障和损坏。
  5、可调节输出电压:通过外部电阻调节,可以实现输出电压的精确调节。
  6、节省空间:采用小封装的20引脚QFN,适合于空间受限的应用场景。

工作原理

TPS53353DQPR是一种同步降压型DC-DC转换器,其工作原理基于PWM(脉宽调制)控制技术。输入电压经过电感和二极管输入滤波后,进入转换器的控制器。控制器根据反馈信号调整PWM信号的占空比,控制功率MOSFET的导通和截止,从而调节输出电压。当负载发生变化时,控制器会快速调整PWM信号的占空比,使输出电压保持稳定。同时,控制器还监测输入电压和输出电流,并根据设定的保护参数进行保护动作。

应用

TPS53353DQPR广泛应用于各种电子设备和系统中,特别是对高效率和稳定性要求较高的领域,例如:
  1、通信设备:用于基站、路由器、交换机等通信设备的电源模块。
  2、工业自动化:用于PLC(可编程逻辑控制器)、工控机、伺服驱动器等工业自动化设备。
  3、汽车电子:用于汽车电源管理系统、车载娱乐系统等汽车电子设备。
  4、医疗设备:用于医疗仪器、耳机放大器等医疗设备。

如何使用

TPS53353DQPR是一款高效、集成度高的同步降压型DC-DC转换器芯片。下面是关于如何使用TPS53353DQPR的简要步骤:
  1、电源和地线连接:将芯片的VIN引脚连接到电源正极,将GND引脚连接到电源地线。
  2、输入和输出电容安装:根据芯片的设计要求,正确选择并连接输入和输出电容。输入电容应连接到芯片的CIN引脚和地线,输出电容应连接到芯片的COUT引脚和地线。
  3、设置输出电压:通过调整反馈网络中的电阻分压比来设置所需的输出电压。具体的计算公式可以在相关的设计手册中找到。
  4、设置开关频率:芯片的开关频率可以通过外部电感器来调整。根据设计要求选择合适的电感器值,并将其连接到芯片的L引脚和地线。
  5、启动和保护功能:根据需要,可以在芯片的EN引脚接入一个启动电路,以便控制芯片的启动和关闭。芯片还具有过温保护和短路保护功能。
  6、输出滤波:为了减小输出纹波和噪音,可以在输出端添加一个输出滤波电容。
  7、温度和负载监测:芯片的PGOOD引脚可以用于监测温度和负载情况。通过连接一个外部电阻和一个电容,可以实现温度和负载监测功能。
  8、整体电路测试和调整:在完成上述步骤后,连接电源,进行整体电路测试。根据测试结果,可以进行一些调整,以满足设计需求。
  需要注意的是,以上步骤仅为一般性指导,实际使用TPS53353DQPR时应根据具体的设计要求和相关的数据手册进行详细操作和调整。

安装要点

TPS53353DQPR是一款高效的同步降压型DC-DC转换器,广泛应用于电源管理系统中。以下是安装TPS53353DQPR时需要注意的要点:
  1、确保正确选择适配的电源输入和输出:TPS53353DQPR的输入电压范围为4.5V至28V,输出电压范围为0.6V至5.5V。在安装之前,务必确认所使用的电源输入和需要的输出电压在允许的范围内。
  2、确保正确安装散热器:TPS53353DQPR在工作过程中会产生一定的热量,因此需要安装散热器来确保器件的温度在可接受范围内。选择合适的散热器,并按照厂商提供的安装指南正确安装散热器。
  3、适当选择输出滤波元件:为了减小输出端的噪声和纹波,需要在输出端正确选择输出滤波元件,如电感和电容。根据设计需求和厂商提供的参考设计,选择合适的输出滤波元件并正确安装。
  4、正确连接输入和输出电源线:将输入电源线和输出电源线正确连接到TPS53353DQPR的对应引脚。确保电源线的长度合适,并采取适当的防干扰措施,以避免电源线上的噪声对器件的影响。
  5、正确连接控制引脚:TPS53353DQPR具有多个控制引脚,如使能引脚、调整引脚等。根据设计需求,正确连接和配置这些控制引脚,以实现所需的功能。
  6、注意地线和信号线的布线:在安装过程中,需要注意地线和信号线的布线。合理布置地线和信号线,减小互相干扰的可能性,并确保信号的准确传输。
  7、进行必要的测试和验证:在安装完成后,进行必要的测试和验证,确保TPS53353DQPR在工作过程中正常运行,并满足设计要求。
  在安装TPS53353DQPR时,需要注意电源输入和输出的匹配、散热器的安装、滤波元件的选择、电源线和控制引脚的连接、地线和信号线的布线等要点,以确保器件的正常运行和性能满足设计要求。

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TPS53353DQPR参数

  • 标准包装1
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭PMIC - 稳压器 - DC DC 开关稳压器
  • 系列D-CAP™, Eco-Mode™
  • 类型降压(降压)
  • 输出类型可调式
  • 输出数1
  • 输出电压0.6 V ~ 5.5 V
  • 输入电压3 V ~ 15 V
  • PWM 型混合物
  • 频率 - 开关250kHz ~ 970kHz
  • 电流 - 输出20A
  • 同步整流器
  • 工作温度-40°C ~ 85°C
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳22-LFDFN 裸露焊盘
  • 包装Digi-Reel®
  • 供应商设备封装22-SON-EP(6x5)
  • 其它名称296-29490-6