TPS54060ADGQR 产品概述

一、概述与主要参数

TPS54060ADGQR 是德州仪器（TI）的一款降压型 DC/DC 转换器，面向宽输入电压和中等功率点的点位负载供电。主要电气参数如下：

• 输入电压：3.5V ~ 60V
• 输出电压：可调 0.8V ~ 58V
• 输出电流：最大 0.5A
• 开关频率：2.5MHz
• 静态电流（Iq）：116µA
• 开关管：内置高侧/低侧开关管（非同步整流）
• 通道数：1，降压拓扑
• 工作结温度：-40℃ ~ +150℃ (TJ)
• 封装：HVSSOP-10

该器件适用于需要宽输入范围、可调输出且电流需求在数百毫安级的应用场景。

二、关键特性与设计要点

• 宽 Vin 与可调 Vout：支持高达 60V 的输入，输出可从参考电压 0.8V 线性上调到 58V，适配工业/汽车高电压源或多节电池系统。
• 非同步整流：器件不含同步整流 MOSFET，需外接低压降肖特基二极管作为续流器，设计时需考虑二极管的 Vf 和功耗。
• 高频开关：2.5MHz 的开关频率有利于使用更小的电感与电容，减小方案体积，但也对 PCB 布局和 EMI 控制提出更高要求。
• 低静态电流：116µA 的静态电流有利于待机功耗控制，适合需要低 Iq 的系统。

三、典型应用场景

• 工业控制、通信设备的点位电源
• 汽车电子（需注意浪涌与瞬态保护）
• 多节电池系统到点位降压
• 仪表、传感器供电以及分布式 PMIC 应用

四、典型设计与元件选型建议

• 电感：选用饱和电流高于最大输出电流（推荐 >0.6A）的电感，目标电感电流纹波占额定电流的 20%~40%。估算公式：L ≈ (Vin - Vout)·D / (ΔI · Fs)，D≈Vout/Vin（理想）。
• 二极管：选用低 Vf、高速肖特基，额定电流和反向电压需留裕量（建议≥1.5×Iout，Vr≥Vin最大）。
• 电容：输入侧采用低 ESR 陶瓷电容靠近 VIN 与 GND；输出侧以陶瓷为主，必要时并联高容量或低频钽/铝电解以降低低频纹波。
• 反馈与补偿：利用外部电阻分压设置输出电压（基准 0.8V），注意反馈网络与参考接地的干净走线。
• 散热与 PCB：HVSSOP-10 通常配有底部散热垫，应焊接到 PCB 大面积铜箔并加过孔散热，减少结温上升。高频开关回路（开关节点、输入电容、电源开关）要尽可能缩短回路面积以降低 EMI 与开关干扰。

五、封装与热管理

HVSSOP-10 封装利于小尺寸布局同时要求良好热沉设计。器件在高 Vin 与高 Vdrop 情况下会产生明显损耗，需通过增加铜箔面积、放置热过孔、合理安排器件间距来保证工作结温不超过额定范围。

六、使用注意事项

• 由于为非同步拓扑，整流二极管的功耗对效率影响显著；在高 Vin 或高占空比情况下尤为重要。
• 高频率有利于体积缩小但会提高开关损耗与 EMI，设计时在效率、发热与尺寸之间权衡。
• 输入侧需考虑浪涌保护和吸收网络（TVS、电阻限流等），特别用于汽车或工业环境。

综上，TPS54060ADGQR 适合在宽输入电压、体积受限且输出电流在 0.5A 左右的应用中做高密度点位降压，但需合理选择续流二极管、做好 PCB 布局与热管理以获得理想的效率与可靠性。若需完成具体原理图或器件选型计算，可提供输入/输出电压、纹波与效率目标，以便给出更精确的建议。