JAJSJH9E April   2023  – August 2025 TPS62874-Q1 , TPS62875-Q1 , TPS62876-Q1 , TPS62877-Q1

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特長
  3. 2 アプリケーション
  4. 3 説明
  5. 4 デバイスのオプション
  6. 5 ピン構成および機能
  7. 6 仕様
    1. 6.1 絶対最大定格
    2. 6.2 ESD 定格 - Q100
    3. 6.3 推奨動作条件
    4. 6.4 熱に関する情報
    5. 6.5 電気的特性
    6. 6.6 I2C インターフェイス タイミングの要件
    7. 6.7 代表的特性
  8. 7 パラメータ測定情報
  9. 8 詳細説明
    1. 8.1 概要
    2. 8.2 機能ブロック図
    3. 8.3 機能説明
      1. 8.3.1  固定周波数の DCS-Control トポロジ
      2. 8.3.2  強制 PWM モードとパワーセーブ モード
      3. 8.3.3  非同期過渡モード (オプション)
      4. 8.3.4  高精度イネーブル
      5. 8.3.5  スタートアップ
      6. 8.3.6  スイッチング周波数の選択
      7. 8.3.7  出力電圧設定
        1. 8.3.7.1 出力電圧範囲
        2. 8.3.7.2 出力電圧の設定ポイント
        3. 8.3.7.3 デフォルト以外の出力電圧の設定ポイント
        4. 8.3.7.4 ダイナミック電圧スケーリング
        5. 8.3.7.5 ドループ補償
      8. 8.3.8  補償 (COMP)
      9. 8.3.9  モード選択 / クロック同期 (MODE/SYNC)
      10. 8.3.10 スペクトラム拡散クロック処理 (SSC)
      11. 8.3.11 出力放電
      12. 8.3.12 低電圧誤動作防止 (UVLO)
      13. 8.3.13 過電圧誤動作防止 (OVLO)
      14. 8.3.14 過電流保護
        1. 8.3.14.1 サイクル単位の電流制限
        2. 8.3.14.2 ヒカップ モード
        3. 8.3.14.3 電流制限モード
      15. 8.3.15 パワー グッド (PG)
        1. 8.3.15.1 スタンドアロン、プライマリ デバイスの動作
        2. 8.3.15.2 2 次デバイスの動作
      16. 8.3.16 リモート センス
      17. 8.3.17 熱警告およびシャットダウン
      18. 8.3.18 スタック動作
    4. 8.4 デバイスの機能モード
      1. 8.4.1 パワーオン リセット
      2. 8.4.2 低電圧誤動作防止
      3. 8.4.3 スタンバイ
      4. 8.4.4 オン
    5. 8.5 プログラミング
      1. 8.5.1 シリアル インターフェイスの説明
      2. 8.5.2 Standard-Mode、Fast-Mode、Fast-Mode Plus のプロトコル
      3. 8.5.3 HS-Mode のプロトコル
      4. 8.5.4 I2C 更新シーケンス
      5. 8.5.5 I2C レジスタ リセット
      6. 8.5.6 ダイナミック電圧スケーリング (DVS)
  10. 9 デバイスのレジスタ
  11. 10アプリケーションと実装
    1. 10.1 アプリケーション情報
    2. 10.2 代表的なアプリケーション
      1. 10.2.1 設計要件
      2. 10.2.2 詳細な設計手順
        1. 10.2.2.1 インダクタの選択
        2. 10.2.2.2 入力コンデンサの選択
        3. 10.2.2.3 補償抵抗の選択
        4. 10.2.2.4 出力コンデンサの選択
        5. 10.2.2.5 補償コンデンサ CC の選択
        6. 10.2.2.6 補償コンデンサ CC2 の選択
      3. 10.2.3 アプリケーション曲線
    3. 10.3 2 つの TPS62876-Q1 をスタック構成で使用する代表的なアプリケーション
      1. 10.3.1 2 つのスタック デバイスの設計要件
      2. 10.3.2 詳細な設計手順
        1. 10.3.2.1 補償抵抗の選択
        2. 10.3.2.2 出力コンデンサの選択
        3. 10.3.2.3 補償コンデンサ CC の選択
      3. 10.3.3 2 つのスタック デバイスのアプリケーション曲線
    4. 10.4 3 つの TPS62876-Q1 をスタック構成で使用する代表的なアプリケーション
      1. 10.4.1 3 つのスタック デバイスの設計要件
      2. 10.4.2 詳細な設計手順
        1. 10.4.2.1 補償抵抗の選択
        2. 10.4.2.2 出力コンデンサの選択
        3. 10.4.2.3 補償コンデンサ CC の選択
      3. 10.4.3 3 つのスタック デバイスのアプリケーション曲線
    5. 10.5 設計のベスト プラクティス
    6. 10.6 電源に関する推奨事項
    7. 10.7 レイアウト
      1. 10.7.1 レイアウトのガイドライン
      2. 10.7.2 レイアウト例
  12. 11デバイスおよびドキュメントのサポート
    1. 11.1 ドキュメントのサポート
      1. 11.1.1 関連資料
    2. 11.2 ドキュメントの更新通知を受け取る方法
    3. 11.3 サポート・リソース
    4. 11.4 商標
    5. 11.5 静電気放電に関する注意事項
    6. 11.6 用語集
  13. 12改訂履歴
  14. 13メカニカル、パッケージ、および注文情報

10.2.2.4 出力コンデンサの選択

実際には、出力容量の合計は通常、異なる種類のコンデンサの組み合わせで構成されます。大容量のコンデンサは低周波で負荷電流を供給し、小容量のコンデンサは高周波で負荷電流を供給します。出力コンデンサの値、種類、および配置は、正しい動作のために非常に重要です。TI は、最高の性能を得るために、X7R 誘電体 (または同等品) を用いた低ESRの積層セラミック コンデンサを推奨しています。

TPS6287x-Q1 デバイスは、パッケージの両側に GND ピンを配置したバタフライ レイアウトを採用しています。この機能により、PCB 上に出力コンデンサを対称に配置し、発生する磁界が互いに打ち消し合うようにすることで、EMI を低減できます。

コンバータの過渡応答は、次の 2 つの条件のいずれかで定義されます。

  • ループ帯域幅は、スイッチング周波数の少なくとも 4 分の 1 以下である必要があります。
  • インダクタを流れる電流および出力容量のスルーレート。

    一般的な低出力電圧のアプリケーションでは、これは出力電圧の値とインダクタによって制限されます。

上記の基準が、特定のアプリケーションに適用されるのは、使用される動作条件と部品の値によって異なります。そのため、両方のケースで出力容量を計算し、より大きい方の値を選ぶことを推奨します。

コンバータがレギュレーションを維持している場合、必要となる最小出力容量は次の式で求められます。

式 14. COUT(min)(reg)=τ×gm×RZ2×π×L×fSW41+TOLIND2+TOLfSW2
式 15. COUT(min)(reg)=12.5×10-6×1.5×10-3×1.8×1032×π×80×10-9×2.25×10641+20%2+10%2F=146 μF

コンバータ ループが飽和する場合、最小出力キャパシタンスは次の式で求められます。

式 16. COUT(min)(sat)=1∆VOUTL×∆IOUT+IL(PP)222×VOUT – ∆IOUT×tt21+TOLIND
式 17. COUT(min)(sat)=118.75×10–380×10–9×7.5+3.22222×0.75 – 7.5×1×10–621+20%F =43 μF

この場合は、出力キャパシタンスの 2 つの値のうち大きい方として、COUT(min) = 146μF を選択します。

ワーストケースの部品の値を計算するには、上記の計算値を必要な最小出力容量として使用します。セラミック コンデンサの場合、許容誤差、DC バイアス、温度、経年変化の影響を考慮するときの公称容量は通常、最小容量の 2 倍です。この場合、公称容量は 292μF です。

表 10-4 推奨出力コンデンサ一覧
容量寸法電圧定格メーカー型番
mm (インチ)
22μF ±20%2012 (0805)6.3VTDK、CGA4J1X7T0J226M125AC
22μF ±10%2012 (0805)6.3VMurata、GCM31CR71A226KE02
47μF ±20%3216 (1206)4VTDK、CGA5L1X7T0G476M160AC
47μF ±20%3225 (1210)6.3VMurata、GCM32ER70J476ME19
100μF ±20%3225 (1210)4VTDK、CGA6P1X7T0G107M250AC
100μF ±20%3216 (1210)6.3VMurata、GRT32EC70J107ME13