如何解决电源IC引脚选择和分配的设计挑战

1、前言

现代降压转换器的功能只是完成特定工作的工具。这些功能的配置和布局在设计时考虑了空间和灵活性。设计人员能够轻松提取这些特征不仅仅是解决他们设计挑战的方法。

传统上，电源管理解决方案的每个功能都有单独的引脚。每个功能都有一个引脚，包括软启动、电源良好、开关频率调整和环路补偿。这种方法已经并将继续非常方便。例如，降压转换器“TPS54620”具有独立的电源良好引脚，可在热关断期间将信号置为低电平。对于在不稳定和恶劣条件下运行的产品，必须能够访问指示设备是否提供稳定电源的引脚。

2.不同的IC封装

即使没有极端情况，优先考虑功率密度、设计面积、可用性和调整自由度，也能让我们选择更适合我们需求的IC。图 1 显示了所选引脚排列如何应对各种设计挑战。

图1：引脚方法与设计问题的对应关系

使用单独的引脚排列的一大优势是我们可以微调每个功能。如果每个功能都有一个专用引脚，软启动时间等功能可以通过选择电阻或电容在器件工作范围内以任意方式设置，在某些情况下还可以对地短路增加。相反，多功能引出线和修整引出线器件的可调自由度有限，或者在某些情况下，将参数值固定为1。

有时，只需在板上安装转换器等即可通过最大限度地减少设计人员的监控来解决设计问题。在这些情况下，修剪引脚分配特别有用。TPS566231P 和 TPS566231 等衍生器件提供在电源良好引脚和可调软启动引脚之间进行选择的选项。在优先考虑设计要求时，我们可能会认为电源良好不那么重要，而我们可能更关心启动瞬变。在这种情况下，可以选择软启动(SS) 可调“TPS566231”，并且可以省略电源良好 (PG/PGOOD) 引脚信号监控。

限制引脚分配不仅可以节省IC 的占位面积，还可以节省更多空间，并显着减少外部组件的数量。这些不同的微调具有固定的参数，这些参数对应于通常会添加和调整外部组件的许多功能，从而节省了大量的时间和空间。图 2 显示了 TPS566231/1P/8/8P 如何在不影响器件功能的情况下利用更少的引脚。“TPS566231 / 1P / 8 / 8P”减少了引脚排列，更易于使用。另一方面，TPS54620 允许通过详细的引脚布局进行灵活调整，以进一步优化我们的电源解决方案。

图2:TPS566231/1P/8/8P”引脚与“TPS54620”引脚对比

难怪设计师试图关注不同的部分。当空间较小时，管脚限制可能会有所帮助，但不可否认的是，参数调整的自由度被推迟。值得庆幸的是，有一个多功能引脚排列的折衷想法。

TPS543620 和 TPS62903 等器件具有 MODE 引脚（也称为多功能引脚），允许我们添加电阻设置，从而允许我们一次选择多个参数和补偿回路。换句话说，通过在IC 上连接几个电阻，可以同时调整灯管电容、软启动时间、电流限制等。MODE 引脚也无需考虑调整降压转换器中的一个参数所需的适当电阻或电容值。

多功能引出线器件数据表包含一个表格，如图3 所示，显示了每个电阻值如何设置 IC 中的每个参数。

图3：显示RMODE值如何与设备的内部组件选择相关。

RMODE是位于MODE引脚上的电阻器

在权衡选择满足我们的功率需求的设备时，我们不再需要将功率密度和可用性与一组有限的功能结合起来。多年来，封装已经发展到允许DC/DC 降压转换器在不牺牲电路板空间的情况下提供所需的功能。此外，虽然设备引脚排列一开始可能看起来很有限，但跟踪所有可用工具并不难。