DC-DC 电源芯片 TPS65235-1RUKT QFN-20-EP(3x3) 深度解析

一、概述

TPS65235-1RUKT 是一款由德州仪器 (TI) 公司生产的同步降压型 DC-DC 转换器，采用 QFN-20-EP(3x3) 封装。该芯片专为需要高效率、低纹波和快速瞬态响应的小型电源应用而设计，例如智能手机、平板电脑、可穿戴设备、物联网设备等。

二、芯片特点

TPS65235-1RUKT 拥有以下突出特点：

* 高效率: 采用同步整流技术，效率高达 95% 以上，最大限度地减少了功耗。

* 低纹波: 集成式低噪声电感器，保证了输出电压的低纹波，并减少了外部元件的需求。

* 快速瞬态响应: 快速瞬态响应能力，适用于需要高电流负载的应用。

* 小型化: QFN-20-EP(3x3) 封装，节省电路板空间，提高了系统集成度。

* 可调输出电压: 通过外部电阻调节输出电压，满足不同应用需求。

* 可调开关频率: 可通过外部电阻调节开关频率，优化系统性能。

* 过温保护: 内置过温保护功能，确保芯片在高温环境下安全工作。

* 短路保护: 内置短路保护功能，保护芯片和外部电路。

* 过压保护: 可选配置过压保护功能，防止输出电压过高。

三、芯片功能框图

![TPS65235-1RUKT 功能框图]()

四、芯片工作原理

TPS65235-1RUKT 采用同步降压转换器架构，其工作原理如下：

* 输入电压 (VIN) 通过一个电感 (L) 进行滤波，并通过一个开关 (Q1) 进行开关控制。

* 开关 (Q1) 在控制器的驱动下，以一定频率进行开闭切换。当开关闭合时，输入电压通过电感向输出端充电。

* 当开关断开时，电感中的电流继续流向输出端，并通过一个同步整流开关 (Q2) 流入负载。

* 同步整流开关 (Q2) 在输出端电压下降时开启，防止能量损失。

* 反馈回路 通过监测输出电压的变化，控制开关的开闭时间，从而保持输出电压稳定。

* PWM 控制电路 通过调节开关的占空比来调节输出电压。

* 误差放大器 对输出电压进行比较，并将误差信号放大传递给 PWM 控制电路。

* 电流限制电路 限制输出电流，防止过流损坏芯片。

五、典型应用电路

![TPS65235-1RUKT 典型应用电路]()

六、芯片参数规格

| 参数名称 | 参数值 | 单位 |

|---|---|---|

| 输入电压 (VIN) | 2.5V - 5.5V | V |

| 输出电压 (VOUT) | 0.8V - 5V (可调节) | V |

| 输出电流 (IOUT) | 2A (最大) | A |

| 开关频率 (FSW) | 1MHz - 1.2MHz (可调节) | Hz |

| 效率 (η) | > 95% | % |

| 纹波电压 (Vripple) | < 20mV | mV |

| 占空比 (D) | 0% - 99% | % |

| 封装 | QFN-20-EP(3x3) | |

| 工作温度 | -40℃ - +125℃ | ℃ |

七、芯片优势与劣势

优势：

* 高效率，低功耗。

* 低纹波，保证电源质量。

* 快速瞬态响应，适应负载变化。

* 小型化封装，节省空间。

* 可调节输出电压，灵活应用。

劣势：

* 由于芯片内部集成了同步整流开关，电流能力相对有限。

* 价格相对较高，但性价比依然出色。

八、应用领域

TPS65235-1RUKT 在以下应用领域具有优势:

* 智能手机、平板电脑等移动设备电源

* 可穿戴设备、物联网设备电源

* 医疗设备电源

* 工业控制设备电源

九、选型指南

选择 TPS65235-1RUKT 需要考虑以下因素:

* 输入电压 (VIN): 确保输入电压范围满足应用需求。

* 输出电压 (VOUT): 选择合适的输出电压，满足负载需求。

* 输出电流 (IOUT): 确保输出电流满足负载需求，并留有余量。

* 开关频率 (FSW): 根据应用需求选择合适的开关频率，可以优化系统性能。

* 效率 (η): 选择效率高的芯片，可以减少功耗，降低热量。

十、总结

TPS65235-1RUKT 是一款高性能、低成本的同步降压型 DC-DC 转换器，能够满足各种小型电源应用的需求。其高效率、低纹波、快速瞬态响应和小型化等特点使其成为移动设备、可穿戴设备、物联网设备等应用的理想选择。在选择芯片时，需要根据应用需求选择合适的参数，以确保芯片能够满足设计要求。