LM43602PWPR 产品概述
一、概要说明
LM43602PWPR 是德州仪器(TI)推出的一款高开关频率、降压型(Buck)开关稳压器集成电路。该器件为单通道、可调输出的同步整流降压方案,输入电压范围宽(3.5V–36V),输出电压可在 1V–28V 之间调节,最大输出电流 2A。开关频率为 2.2MHz,静态电流仅 27µA,内部集成功率开关和同步整流器,采用 16 引脚 HTSSOP(PowerTSSOP-16-EP)封装,适用于对体积、效率和待机功耗都有较高要求的嵌入式电源设计。
二、主要特点
- 宽输入电压:3.5V ~ 36V,适配多种单电池、堆栈电池及车载点火瞬变后电压环境(设计时需参考系统过压要求)
- 可调输出:1V ~ 28V,单输出通道,灵活支持多种点负载电压需求
- 输出电流:最高 2A,适合中小功率点负载供电
- 高开关频率:2.2MHz,利于使用小体积电感与陶瓷电容,降低外形尺寸
- 同步整流:集成同步 MOSFET,大幅降低整流损耗、提高效率
- 低待机电流:静态电流 Iq = 27µA,有利于电池供电系统的能耗控制
- 内置开关管:简化驱动与布局设计,仅需外接电感、电容与反馈网络
- 工作温度范围:结温可支持 -40°C 至 +125°C(@TJ),适合工业级应用场景
- 封装:HTSSOP-16-EP(带散热焊盘),便于 PCB 散热设计
三、典型应用场景
- 电池供电设备(便携式仪器、手持设备、通信终端等)—— 低静态电流有利于延长待机时间
- 工业与通信电源—— 宽输入范围适用于多种现场供电条件
- 点-of-load(POL)稳压模块—— 可为 DSP、FPGA、放大器等模块提供稳压电源
- 汽车电子(非安全关键或需额外认证的子系统)—— 输入耐压范围可覆盖许多车载电源场景(设计需考虑汽车瞬变与认证要求)
- LED 驱动与传感器前端供电(在输出电流需求匹配时)
四、设计与选型要点
- 外围元件:作为降压拓扑,LM43602 需外接电感、输入/输出滤波电容及反馈分压网络。开关频率高,建议采用低 ESR 陶瓷电容以获得更小的输出纹波与更紧凑的版图。
- 电感选择:选择能承受峰值电流且具有低 DCR 的电感,以降低功耗与温升。开关频率 2.2MHz 允许使用较小电感值,但需保证电感不会在正常负载下饱和。
- 输出电流限制:器件标称最大输出 2A,选择电感与热设计时应保证在目标负载与环境温度下器件不会过热或进入热关断。
- 效率考虑:同步整流可提升轻、中负载下的效率;高频下开关损耗与磁性器件损耗需平衡,优化效率时需在电感、开关损耗与 PCB 散热间做权衡。
- 稳定性与补偿:请参照 TI 官方数据手册中的参考设计与补偿网络建议。不同输出电容类型与 ESR 会影响环路稳定性与瞬态响应。
- EMI 与滤波:高开关频率有利于减小电感体积,但可能使高频辐射/传导更明显。必要时在输入端加入共模/差模滤波器、RC 缓冲或钳位(吸收网络)以满足 EMC 需求。
五、PCB 布局与热管理建议
- 输入电容靠近 VIN 与 GND 引脚放置,减小大电流回路环路面积,以降低 EMI 与抑制振铃。
- 开关节点(SW)、电感与输出电容之间的连接需要短且宽的走线,减少寄生电感与电阻。
- 使用封装底部的散热焊盘(EP),在焊盘下方开铜箔并通过多孔过孔导热至 PCB 内层/底层,以提高热扩散能力。
- 对地平面和敏感信号采用隔离布局,避免开关噪声耦合到反馈和敏感模拟信号路径。
- 在高功率应用下,进行热仿真或实际温度测量以验证器件结温在额定范围内。
六、总结与建议
LM43602PWPR 以其宽输入电压、可调输出、2A 输出能力以及 2.2MHz 的高开关频率,适合追求小尺寸、高集成度和低待机功耗的降压电源设计。其内部集成功率开关与同步整流器简化了外部器件选型和布局复杂度。实际设计中建议参考 TI 官方数据手册与评估板原理图,按照推荐的外围器件与 PCB 布局规范进行实现,并在目标环境下验证热性能与 EMI 指标。若需进一步优化效率或满足特定 EM/热限值,可根据负载与频率权衡电感与滤波方案,必要时与参考设计做对比测试。