TPS55285 是一款完全集成的同步降壓-升壓轉換器，針對將電池電壓、USB Power Delivery （USB PD） 或適配器電壓轉換為電源軌進行了優化。TPS55285 集成了四個 15mΩ MOSFET，以提供高效率和小尺寸解決方案。

TPS55285具有從 2.4V（3.0V 上升）到 22V 的寬輸入電壓范圍，能夠輸出 0.8V 至 22V 電壓，步長為 10mV，以支持各種應用。它具有 8A 的平均電感器電流限制，可在降壓模式下提供高達 7A 的輸出電流。當工作在升壓模式下時，它可以從 12V 輸入提供 60W 的功率，或從 5V 輸入提供 30W 的功率。
*附件：tps55285.pdf

通過 I2C 接口，TPS55285 的輸出電壓可以動態編程。設備啟用時，默認輸出電壓為 5V。I2C 接口允許配置輸出電壓變化的轉換速率、開關頻率、強制 PWM 模式作。

TPS55285 提供輸入和輸出過壓保護、平均電感電流限制、逐周期峰值電流限制和輸出短路保護。該TPS55285還確保在持續過載條件下無需外部輸出電流感應電阻器和打嗝模式保護即可在輸出電流限制下安全運行。

TPS55285 允許使用具有高開關頻率的小型電感器和電容器。它采用 2.5mm × 3.5mm QFN 封裝。

特性

• 可編程電源 （PPS） 支持 USB 供電 （USB PD）
  • 寬輸入電壓范圍：2.4V 至 22V
  • 3.0V 啟動時的最小輸入電壓
  • 可編程輸出電壓范圍：0.8V 至 22V，步長為 10mV
  • ±1% 基準電壓精度
  • 可調節的輸出電壓補償，用于電纜上的電壓降
  • 可編程輸出電流限制高達 6.35A，步長為 50mA
• 在整個負載范圍內具有高效率
  • VIN = 20V、VOUT = 5V 和 IOUT = 5A 時效率為 92.0%
  • VIN = 12V、VOUT = 20V 和 IOUT = 3A 時效率為 96.0%
• I2C 編程
  • 輸出啟用 （OE） 開/關
  • 輸出電壓變化的轉換速率
  • 開關頻率：400kHz、800kHz、1.6MHz、2.2MHz
  • 輕負載時的可編程 PFM 和 FPWM 模式
  • 擴頻啟用/禁用
  • 輸出放電啟用/禁用
• 豐富的保護功能
  • 輸入過壓保護
  • 輸出絕對過壓保護
  • 輸出相對過壓保護
  • 用于輸出短路保護的打嗝模式
  • 熱關斷保護
  • 8A 平均電感電流限制
• 小解決方案尺寸
  • 4 個低 RDS（ON） 內部 MOSFET
  • 最大開關頻率高達 2.2MHz
  • 2.5mm × 3.5mm HotRod? WQFN 封裝

參數

方框圖

1. 產品概述

• ?產品名稱?：TPS55285
• ?類型?：22V輸入，8A Buck-Boost轉換器，帶I2C接口
• ?應用?：USB PD、無線充電器、擴展塢、筆記本電腦、SSD等

2. 主要特性

• ?寬輸入電壓范圍?：2.4V至22V
• ?可編程輸出電壓?：0.8V至22V，步長為10mV
• ?高效率?：在VIN=20V, VOUT=5V, IOUT=5A時可達92%，在VIN=12V, VOUT=20V, IOUT=3A時可達96%
• ?I2C編程?：支持輸出使能、輸出電壓變化斜率、開關頻率、PFM/FPWM模式等配置
• ?豐富保護特性?：輸入過壓保護、輸出絕對過壓保護、輸出相對過壓保護、短路保護（Hiccup模式）、熱關斷保護
• ?小尺寸解決方案?：集成四個低RDS(ON) MOSFET，采用2.5mm x 3.5mm HotRod? WQFN封裝

3. 功能描述

• ?工作模式?：支持Buck、Boost和Buck-Boost模式，根據輸入和輸出電壓自動切換
• ?輸出電壓調節?：通過內部11位DAC和反饋電阻分壓器設置輸出電壓
• ?輸出電流限制?：可編程輸出電流限制，最高可達6.35A，步長為50mA
• ?動態電源調整?：通過I2C接口動態調整輸出電壓和電流限制
• ?熱管理?：內置熱關斷保護，防止過熱損壞

4. I2C接口

• ?地址?：默認I2C地址為75h
• ?寄存器?：包括參考電壓寄存器、輸出電流限制寄存器、輸出電壓斜率寄存器、輸出電壓反饋選擇寄存器、電纜補償寄存器、模式控制寄存器和狀態寄存器
• ?操作模式?：支持PFM和FPWM模式，輕載時自動進入PFM模式以提高效率，或通過I2C強制為FPWM模式

5. 應用領域

• USB PD電源供應
• 無線充電設備
• 筆記本電腦電源適配器
• SSD電源管理

6. 設計與實現

• ?組件選擇?：提供詳細的電感、電容等組件選擇指南
• ?布局建議?：強調關鍵組件的合理布局，以減小干擾和提高穩定性
• ?設計工具?：建議使用TI的WEBENCH? Power Designer進行定制設計

7. 電氣特性

• ?高精度?：參考電壓精度±1%
• ?低靜態電流?：在待機模式下有效降低功耗
• ?快速響應?：采用平均電流模式控制，提供快速瞬態響應