General Description

该TD 1583是一个380千赫固定频率单片降压开关模式稳压器与内置的内部功率MOSFET。它在宽输入电源范围内实现3A连续输出电流，具有出色的负载和线路调节能力。

该器件包括基准电压源、振荡电路、误差放大器、内部PMOS管等。

PWM控制电路能够从0到100%线性地调整占空比。内置使能功能、过流保护功能和短路保护功能。内置一个内部补偿模块，可最大限度地减少外部元件数量。

TD 1583是便携式设备的理想电源。

特征

3A恒定输出电流

80mΩ R_DSON Internal Power PMOSFET Switch

效率高达95%

固定380 KHz频率

Wide 3.6V to 28V Input Voltage Range

Output Adjustable from 1.222V to 26V

内置频率补偿

Built in Thermal Shutdown Function

内置电流限制功能

提供SOP-8封装

最小压差可达0.3V

Applications

Portable DVD

LCD Monitor / TV

电池充电器

ADSL Modem

Telecom / Networking Equipment

封装类型

图1. TD 1583的封装类型

引脚配置

图2 TD 1583的引脚配置（俯视图）

Pin Description

订购信息

Circuit Type

Package P:SOP8

Function Block

包装：空白：管R：类型和卷轴

Figure 3 Function Block Diagram of TD1583

Absolute Maximum Ratings

注1：应力大于最大额定值下列出的可能会导致永久性损坏设备。这只是一个应力等级，并不意味着在这些或任何其他条件下，设备的功能操作高于操作中所示的条件。长时间暴露在绝对最大额定值条件下可能会影响可靠性。

推荐工作条件

Electrical Characteristics

除非另有规定，V _CC = 12 V，T = 25℃。

典型性能参数

图4.开关频率与温度的关系图5. Vfb vs.温度

Figure 6. Icc vs. Temperature Figure 7. Efficiency vs. Load (Vin=10V)

典型应用电路

图8. TD 1583典型应用电路@5V/3A

注：在PCB布局中。为CFF保留了一个区域。

图9. TD 1583典型应用电路@3.3V/3A

注：在PCB布局中。为CFF保留了一个区域。

典型应用电路（续）

图10. TD 1583典型应用电路（带陶瓷输出电容）@5V/3A

注：在PCB布局中。为CFF保留了一个区域。

图11. TD 1583典型应用电路（带陶瓷输出电容）@3.3V/3A

注：在PCB布局中。为CFF保留了一个区域。

肖特基整流器选择指南

表1列出了一些整流器制造商。

表2肖特基二极管制造商。

输出电压VS R1、R2电阻器选择指南

Vout = (1+R1/R2)*1.222V

表3.选择表与R1、R2

Function Description

引脚功能VIN

这是IC开关稳压器的正输入电源。该引脚必须有一个合适的输入旁路电容，以最大限度地减少电压瞬变，并提供调节器Gnd所需的开关电流

Circuit ground.

SW

内部开关。该引脚的电压在（V _IN -V _SAT ）和约-0.5V之间切换，占空比约为V _OUT /V _IN 。为了最大限度地减少对敏感电路的耦合，连接到该引脚的PC板铜面积应保持最小。

FB

检测调节输出电压以完成反馈环路。

EN

允许开关稳压器电路使用逻辑电平信号关断，从而将总输入电源电流降至约30 uA。将此引脚拉至低于约0.7 V的阈值电压时，调节器将关断，将此引脚拉至高于1.3 V（最高可达12 V）时，调节器将关断。对于自动启动条件，可通过在VIN至GND之间添加一个电阻分压器来实现。

热考虑

TD1583采用SOP8封装。

SOP8封装在大多数情况下都需要散热器。散热器的尺寸取决于输入电压、输出电压、负载电流和环境温度。该TD1583结温上升超过环境温度为3A负载和不同的输入和输出电压。这些数据

在25 ± 0 ℃的环境温度（静止空气）下，使用TD1583（SOP8封装）作为降压开关调节器工作。这些温升数字都是近似值，有许多因素会影响这些温度。较高的环境温度需要更多的散热。

为了获得最佳的散热性能，在电路板布局中应使用宽铜走线和大量的印刷电路板铜。(Once例外的是输出（开关）引脚，其不应具有大面积的铜。大面积的铜提供了最好的热传递（较低的热阻）到周围的空气，和移动的空气降低热阻甚至进一步。

封装热阻和结温升高数值都是近似值，影响这些数值的因素很多。其中一些因素包括电路板尺寸、形状、厚度、位置、位置，甚至电路板温度。其他因素是，走线宽度，印刷电路总铜面积，铜厚度，单面或双面，多层板和板上的焊料量。

PC板散热的有效性还取决于板上其他元件的尺寸、数量和间距，以及周围空气是静止的还是运动的。此外，这些元件中的一些元件（如捕获二极管）会向PC板增加热量，并且热量会随着输入电压的变化而变化。对于电感器，根据物理尺寸、芯材料类型和直流电阻，它可以充当散热器，从电路板带走热量，也可以向电路板增加热量。

设置输出电压

输出电压使用电阻性

从输出电压到FB的分压器。分压器将

Function Description(Cont.)

输出电压按比例下降：

VFB = VOUT * R2 / (R1 + R2)

因此，输出电压为：

VOUT = 1.222 * (R1 + R2) / R2

R2可以高达100 K Ω，但典型值为10 K Ω。使用该值，R1由下式确定：

R1 ~= 8.18 * (VOUT – 1.222) (KΩ)

例如，对于3.3V输出电压，R2为10 K Ω，R1为17 K Ω。

电感器

电感器被要求在由开关输入电压驱动的同时向输出负载提供恒定电流。电感值越大，涟漪电流越小，输出涟漪电压越低。然而，较大值电感器具有较大的物理尺寸、较高的串联电阻和/或较低的饱和电流。选择在最差负载条件下不会饱和的电感。确定电感的一个好规则是允许电感中的峰峰值涟漪电流约为最大负载电流的30%。此外，确保峰值电感电流（负载电流加上

峰峰值电感涟漪电流）低于TBDA最小电流限值。电感值可以通过以下公式计算：

L = (VOUT) * (VIN-VOUT) / VIN * f * ∆I

其中，VOUT为输出电压，VIN为输入电压，f为开关频率，I为峰峰值电感涟漪电流。

Input Capacitor

降压转换器的输入电流是不连续的，因此需要电容器来向降压转换器供应AC电流，同时

维持DC输入电压。需要一个低ESR电容来将IC的噪声保持在最低水平。

陶瓷电容器是首选，但钽或低ESR电解电容器也可以满足要求。

输入电容值应大于10μF。电容器可以是电解的、钽的或陶瓷的。然而，由于它吸收输入开关电流，因此需要足够的涟漪电流额定值。其有效值电流额定值应大于直流负载电流的约1/2。为了确保稳定运行，应尽可能靠近IC放置。

或者，可以将较小的高质量陶瓷0.1 μ F电容放置在更靠近IC的位置，将较大的电容放置在更远的位置。如果使用这种技术，建议较大的电容器是钽或电解类型。所有陶瓷电容器应靠近TD 1583的地方。

输出电容器

需要输出电容器来维持DC输出电压。低ESR电容是首选，以保持输出电压纹波低。输出电容的特性也影响调节控制系统的稳定性。推荐使用陶瓷、钽或低ESR电解电容器。对于陶瓷电容器，开关频率下的阻抗主要由电容决定，因此输出电压纹波基本上与ESR无关。输出电压纹波估计为：V涟漪~= 1.4 * VIN *（fLC/fSW）^2

其中，V涟漪为输出纹波电压，VIN为输入电压，fLC为LC滤波器的谐振频率，fSW为开关频率。对于钽或低ESR电解电容器，ESR在开关频率下主导阻抗，因此输出涟漪计算如下：

VRIPPLE ~= ∆I * RESR

其中，V涟漪为输出电压纹波，RIPI为

Function Description(Cont.)

电感涟漪电流，RESR是输出电容的等效串联电阻。

输出整流二极管

当高端开关关断时，输出整流二极管向电感提供电流。为了减少二极管正向电压和恢复时间造成的损耗，使用肖特基整流器。

表1提供了基于最大输入电压和额定电流的肖特基整流器器件编号。选择一个整流器，其最大反向额定电压大于最大输入电压，其额定电流大于最大负载电流。

Feedforward Capacitor (CFF)

对于大于约8V的输出电压，需要额外的电容器。补偿电容通常在100 pF和33 nF之间，与输出电压设置电阻R1并联。它为高输出电压、低输入输出电压和/或极低ESR输出电容（如固体钽电容）提供额外的稳定性。

该电容器类型可以是陶瓷、塑料、银云母等。（由于Z5 U材料制成的陶瓷电容器特性不稳定，不推荐使用。

注：在PCB布局中。为CFF保留了一个区域。

过电流保护（OCP）

逐周期电流限制阈值设置在3A和4A之间。当负载电流达到

当电流限制阈值超过阈值时，逐周期电流限制电路立即关断高侧开关以终止电流占空比。电感电流停止上升。逐周期限流保护直接限制电感峰值电流。由于峰值电感电流的限制，平均电感电流也受到限制。当逐周期电流限制电路被触发时，输出电压随着占空比的减小而下降。

热管理和布局考虑

在TD1583降压稳压器电路中，高脉冲电流流经两个电路环路。第一个环路从输入电容开始，经过VIN引脚、VOUT引脚、滤波电感、输出电容和负载，然后通过地返回输入电容。

当高端开关导通时，电流流入第一个环路，第二个环路从电感开始，到输出电容和负载，再到TD 1583的GND引脚，最后到TD 1583的VOUT引脚。当低端二极管导通时，电流在第二个环路中流动。在PCB布局中，最小化两个环路面积可以降低该电路的噪声并提高效率。一个接地层，建议连接输入电容，输出电容和接地引脚的TD 1583。

在TD1583降压稳压器电路中，两个主要的功耗元件是TD1583和输出电感。变换器电路的总功耗可以用输入功率减去输出功率来衡量。

Ptotal _loss = V IN × IIN - V O × IO

电感的功耗可以通过电感的输出电流和DCR近似计算。

Pinductor _loss= IO 2 × Rinductor × 1.1

通过TD 1583的功耗和结温到环境温度的热阻，可以得到结温到环境温度的关系。

Function Description(Cont.)

T (jun-amb) =(Ptotalloss–Pinductorloss)× ΘJA

TD 1583的最高结温为145°C，这限制了最大负载电流能力。请参阅TD 1583在不同环境温度下的最大负载电流热降额曲线。

TD 1583的热性能受PCB布局的影响很大。用户在设计过程中应格外小心，以确保IC在推荐的环境条件下运行。

下面列出了几个布局技巧，以获得最佳的电气和热性能。

不要使用VIN和GND引脚的散热连接。将最大铜面积注入GND引脚和VIN引脚，以帮助散热。

输入电容应尽可能靠近VIN引脚和GND引脚。

从VOUT引脚到L引脚再到GND的电流走线应尽可能短。

在所有未使用的电路板区域上浇注铜层，并将其连接到稳定的DC节点，如VIN，GND或VOUT。

保持敏感的信号走线，例如连接FB引脚的走线远离VOUT引脚。

包信息

SOP8封装外形尺寸

Design Notes