一)说明
1)TPS55288 是一款同步四开关降压/升压转换器,能够将输出电压稳定在等于、高于或低于输入电压的某一电压值上TPS55288 在 2.7V 至 36V 的宽输入电压范围内工作,可输出 0.8V 至 22V 电压以支持各种不同的应用。
2)TPS55288 集成了两个 16A MOSFET,其中的升压桥臂可实现解决方案尺寸和效率间的平衡。通过 I2C 接口对输出电压和输出电流限制进行编程,TPS55288 完全符合 USB PD 规范。TPS55288 能够通过 12V 输入电压提供 100W 的功率。
3)TPS55288 采用平均电流模式控制方案。开关频率可通过外部电阻在 200 kHz 至 2.2 MHz 之间进行编程,并且可与外部时钟同步。TPS55288 还提供展频选项,从而更大限度地减少峰值 EMI。TPS55288 提供输出过压保护、平均电感器电流限制、逐周期峰值电流限制和输出短路保护。TPS55288 还通过可选输出电流限制和断续模式保护,在持续过载情况下确保安全运行。
4) 可编程电源 (PPS) 支持 USB 供电 (USB PD)
– 宽输入电压范围:2.7V 至 36V
– 可编程输出电压范围:0.8V 至 22V,步长为 20mV
– ±1% 基准电压精度– 电缆上压降的可调输出电压补偿
– 可编程输出电流限值高达 6.35A,阶跃为 50mA
– ±5% 精密输出电流监测– I2C 接口
5) 在整个负载范围内具有高效率– VIN = 12V、VOUT = 20V 且 IOUT = 3A 时效率为 97%
– 轻负载状态下的可编程 PFM 和 FPWM 模式
6)避免频率干扰和串扰
– 可选的时钟同步
– 可编程开关频率范围为 200 kHz 至 2.2 MHz
7) 降低 EMI
– 可选可编程扩展频谱
– 无引线封装
8) 丰富的保护特性
– 输出过压保护
– 利用断续模式实现输出短路保护
– 热关断保护
– 可编程平均电感器电流限制高达 16A
9)小解决方案尺寸– 开关频率高达 2.2 MHz(最大值)– 4.0mm × 3.5mm HotRod™ QFN 封装在这里插入图片描述
二)输出电压电流设置
在这里插入图片描述
1)输出电压设置
有两种设置输出电压的方法:改变反馈比率以及改变参考电压。
TPS55288 具备一个 10 位的数模转换器(DAC),可将参考电压设定在 45 毫伏至 1.2 伏之间。
TPS55288 还能通过设置寄存器 04h 中的 FB 位来选择内部反馈电阻分压器或外部电阻分压器。
当 FB 位被设置为 0 时,输出电压反馈比率由内部寄存器 04h 设定。
当 FB 位被设置为 1 时,输出电压反馈比率则由外部电阻分压器来设定。
在使用内部输出电压反馈设置时,通过写入寄存器 04h 的 INTFB [1:0] 位,有四种反馈比率可供编程设置。利用这一功能,TPS55288 能够将最大输出电压限制为不同的值。此外,输出电压变化的最小步长也相应地被编程设定为 20 毫伏、15 毫伏、10 毫伏和 5 毫伏。
在这里插入图片描述
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德州仪器(TI)建议将上拉电阻 RFB_UP 的阻值设为 100 千欧。通过向寄存器 00h 和 01h 中写入 10 位数据,可对 FB/INT 引脚处的参考电压 VREF 进行编程,使其在 45 毫伏至 1.2 伏的范围内变化。
二)寄存器设置
在这里插入图片描述
1)04H寄存器
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2)
REF 用于设置 TPS55288 的内部参考电压。01h 寄存器为高字节,00h 寄存器为低字节。
00h 寄存器的最低有效位(LSB)代表内部参考电压的 1.129 毫伏。
默认寄存器值为二进制的 00000000 11010010,对应的参考电压为 282 毫伏。
当寄存器值为二进制的 00000000 00000000 时,参考电压为 45 毫伏。
当寄存器值为二进制的 00000011 11000000 时,参考电压为 1.129 伏。
TPS55288 的输出电压还取决于输出反馈比率,该比率要么在寄存器 04h 中设置,要么由外部电阻分压器来设置。
写入寄存器 01h 可使 TPS55288 将 01h 和 00h 的数据加载到内部的 10 位数字模拟转换器(DAC)中。
写入寄存器 00h 则不会对内部参考电压产生影响。
在这里插入图片描述
1.内部设置输出电压:
TPS55288 的输出电压还取决于输出反馈比率,该比率在寄存器 04h 中设置:
例如:当04h寄存器的INTFB=11时,比率ratio = 0.0564.
则:Vout = (45mV+Vref)/ratio
REF = 03C0H = 960;
Vref = 960 x 1.129mV = 1082.88
(45+1082.88)/0.0564 = 20.0149V
当 REF = 0320H = 800;
Vref = 800x1.129mV = 903.2
Vout = (45+903.2)/0.0564 = 16.812V
2,外部电阻设置输出电压:
在这里插入图片描述
RFB-UP = 100K
RFB_BT = 7.5K
REF_Register = 3FFH; 即 1023
则:VREF = (1023) x 1.129+45 = 1199.9678mv 约为:1200mv
VOUT = 1.2 x [(100K/7.5K)+1] = 17.2V;
当要求VOUT = 16.8V时,
VOUT = (REF_Register x 1.129+45)x [(100K/7.5K)+1] = 16800
则REF_Register = 998.31;
当REF_Register = 3E7H(即999)时 ;VOUT = 1172.871 x 14.3333 = 16.811V;
当REF_Register = 3E6H(即998)时 ;VOUT = 1172.871 x 14.3333 = 16.795V;

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