TPS55289 是一款同步降壓-升壓轉換器，專為將電池電壓或適配器電壓轉換為電源軌而優化。TPS55289 集成了四個 MOSFET 開關，為 USB 供電 （USB PD） 應用提供了緊湊的解決方案。

TPS55289具有高達 30V 的輸入電壓能力。通過 I^2^C 接口，TPS55289的輸出電壓可在 0.8 V 至 22 V 范圍內編程，步長為 10 mV。在升壓模式下工作時，該器件可以從 12V 輸入電壓提供 60W 的功率。它能夠從 9V 輸入電壓提供 45W 的功率。
*附件：tps55289.pdf

TPS55289采用平均電流模式控制方案。開關頻率可通過外部電阻器在 200 kHz 至 2.2 MHz 范圍內編程，并且可以與外部時鐘同步。TPS55289 還提供可選的擴頻，以最大限度地降低峰值 EMI。

TPS55289 提供輸出過壓保護、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TPS55289還確保在持續過載條件下，通過可選的輸出電流限制和打嗝模式保護安全運行。

TPS55289可以使用具有高開關頻率的小電感器和小電容器。它采用 3.0mm × 5.0mm QFN 封裝。

特性

• 可編程電源 （PPS） 支持 USB 供電 （USB PD）
  • 3.0V 至 30V 寬輸入電壓范圍
  • 0.8V 至 22V，步進 10mV 可編程輸出電壓范圍
  • ±1% 基準電壓精度
  • 可調節的輸出電壓補償，用于電纜上的電壓下降
  • 可編程輸出電流限制高達 6.35A，步長為 50mA
  • ±5% 精度的輸出電流監控
  • 我^2^C 接口
• 在整個負載范圍內具有高效率
  • V 時效率為 96% 在 = 12 V，V 外 = 20 V，I 外 = 3 安培
  • 輕負載時的可編程 PFM 和 FPWM 模式
• 避免頻率干擾和串擾
  • 可選時鐘同步
  • 200 kHz 至 2.2 MHz 的可編程開關頻率
• EMI 抑制
  • 可選的可編程擴頻
  • 無鉛封裝
• 豐富的保護功能
  • 輸出過壓保護
  • 用于輸出短路保護的打嗝模式
  • 熱關斷保護
  • 8A 平均電感器電流限制
• 小解決方案尺寸
  • 最大開關頻率高達 2.2 MHz
  • 3.0mm × 5.0mm HotRod? QFN 封裝

參數

方框圖

1. 產品概述

TPS55289是一款30V、8A的同步升降壓（Buck-Boost）轉換器，具有I2C接口。它專為USB電力傳輸（USB PD）應用設計，支持寬輸入電壓范圍（3.0V至30V）和可編程輸出電壓范圍（0.8V至22V）。產品特點包括高效率、多種保護功能和緊湊的封裝尺寸。

2. 主要特性

2.1 寬輸入與輸出電壓范圍

• ?輸入電壓?：3.0V至30V。
• ?輸出電壓?：0.8V至22V，可編程，步長為10mV。

2.2 高效率與靈活性

• ?高效率?：在VIN=12V，VOUT=20V，IOUT=3A時效率高達96%。
• ?可編程PFM和FPWM模式?：在輕載條件下自動切換，以提高效率。
• ?可選時鐘同步?：支持外部時鐘同步，避免頻率干擾和串擾。

2.3 保護功能

• ?輸出過壓保護?。
• ?短路保護?：采用打嗝模式（Hiccup Mode）防止輸出短路損壞。
• ?熱關斷保護?。
• ?平均電感電流限制?：8A。

2.4 小型封裝與易于使用

• ?封裝尺寸?：3.0mm×5.0mm HotRod? QFN封裝。
• ?I2C接口?：支持靈活的配置和監控。

3. 應用領域

• ?無線充電器?。
• ?USB PD?。
• ?擴展塢?。
• ?工業PC?。
• ?移動電源?。
• ?顯示器?。

4. 功能描述

4.1 控制模式

• ?平均電流模式控制?：提供簡化的環路補償和快速的負載瞬態響應。
• ?內部振蕩器?：可編程頻率范圍從200kHz至2.2MHz。

4.2 可編程特性

• ?輸出電壓?：通過I2C接口編程設置。
• ?輸出電流限制?：可編程，步長為50mA。
• ?電纜電壓降補償?：通過外部電阻或內部寄存器設置。

4.3 保護機制

• ?熱關斷?：當結溫超過175°C時自動關斷。
• ?打嗝模式?：在輸出短路時，以76ms的周期重復軟啟動和關斷，減少功率損耗。

5. 典型應用電路

文件提供了TPS55289的典型應用電路圖，包括輸入電容、輸出電容、電感、BOOT電容、電流感應電阻等元件的連接方式。

6. 設計指南

6.1 元件選擇

• ?電感?：根據應用需求選擇合適的電感值，以平衡輸出紋波和瞬態響應。
• ?電容?：推薦使用低ESR的陶瓷電容，以優化性能并減少噪聲。
• ?電流感應電阻?：用于限制輸出電流，需根據設計需求選擇合適的電阻值。

6.2 布局與散熱

• ?布局?：將關鍵元件（如電感、電容）靠近TPS55289放置，以減小環路面積和降低EMI。
• ?散熱?：考慮TPS55289的熱耗散，并采用適當的散熱措施（如散熱片、風扇）。

7. 文檔與支持

Texas Instruments提供了詳細的數據手冊、應用筆記和其他支持資源，以幫助用戶更好地理解和使用TPS55289。用戶可以通過TI官網獲取這些資源。