TPS6021x 升壓穩(wěn)壓電荷泵在 1.8V 至 3.6V 輸入電壓范圍內(nèi)產(chǎn)生 3.3V ±4% 的輸出電壓。這些器件通常由兩個(gè)堿性、鎳鎘或鎳氫電池或一個(gè)初級(jí)鋰 MnO2（或類似）紐扣電池供電，工作電壓低至 1.6 V。TPS60210和TPS60211的連續(xù)輸出電流至少為 100 mA，TPS60212和TPS60213的連續(xù)輸出電流至少為 50 mA， 全部來(lái)自 2V 輸入。
*附件：tps60212.pdf

可以使用 SNOOZE 引腳對(duì)三種工作模式進(jìn)行編程。當(dāng) SNOOZE 為低電平時(shí)，設(shè)備將進(jìn)入貪睡模式。在貪睡模式下，該器件以 2 uA 的典型靜態(tài)電流工作，而輸出電壓保持在 3.3 V ±6%。這低于大多數(shù)電池的自放電電流。貪睡模式下的負(fù)載電流限制為 2 mA。當(dāng) SNOOZE 為高電平時(shí)，設(shè)備進(jìn)入正常工作模式。在正常工作模式下，該器件在新開發(fā)的 linskip 模式下工作，一旦輸出電流超過(guò)約 7 mA 的 linskip 電流閾值，它就會(huì)從輕負(fù)載下的省電脈沖跳躍模式無(wú)縫切換到低噪聲恒頻線性調(diào)節(jié)模式。在此模式下，器件通過(guò)內(nèi)部振蕩器運(yùn)行。如果 SNOOZE 已計(jì)時(shí)，則設(shè)備與外部時(shí)鐘信號(hào)同步;因此，可以控制和最小化開關(guān)諧波。

只需四個(gè)外部電容器即可構(gòu)建完整的低紋波DC/DC轉(zhuǎn)換器。兩個(gè)單端電荷泵的推挽式工作模式確保了電荷連續(xù)傳輸?shù)捷敵鰰r(shí)的低輸出電壓紋波。所有器件都可以在滿載電流下啟動(dòng)。這些器件包括一個(gè)低電量檢測(cè)器，當(dāng)電池電壓低于用戶定義的閾值電壓時(shí)發(fā)出警告，或者一個(gè)電源良好檢測(cè)器，當(dāng)輸出電壓達(dá)到其標(biāo)稱值的約 90% 時(shí)，該檢測(cè)器會(huì)激活。該DC/DC轉(zhuǎn)換器不需要電感器;因此，系統(tǒng)的 EMI 降至最低，使其更易于在設(shè)計(jì)中使用。它采用小型 10 引腳 MSOP 封裝 （DGS）。

特性

• 1.8V至3.6V輸入電壓范圍內(nèi)的3.3V穩(wěn)壓輸出電壓
• 貪睡模式下的超低工作電流，典型值為 2 uA，輸出電流高達(dá) 2 mA
• 小于 5 mV （PP） 通過(guò)推挽式拓?fù)鋵?shí)現(xiàn)輸出電壓紋波
• 集成低電量和電源良好檢測(cè)器
• 開關(guān)頻率可與外部時(shí)鐘信號(hào)同步
• 以高達(dá) 90% 的效率和 35 uA 的靜態(tài)電流延長(zhǎng)電池使用時(shí)間
• 由于不使用電感器，因此易于設(shè)計(jì)、低成本、低 EMI 電源
• 采用超小型10引腳MSOP的緊湊型轉(zhuǎn)換器解決方案，只需四個(gè)外部電容器
• 提供評(píng)估模塊 （TPS60210EVM-167）
• 應(yīng)用
  • 在電池供電的應(yīng)用中用電感器取代DC/DC轉(zhuǎn)換器，例如：
    • 兩個(gè)電池單元到3.3V轉(zhuǎn)換
    • MSP430 超低功耗微控制器和其他電池供電微處理器系統(tǒng)
    • 血糖儀和其他醫(yī)療器械
    • MP3 便攜式音頻播放器
    • 備用電池升壓轉(zhuǎn)換器
    • 無(wú)繩電話、PDA

參數(shù)

?1. 產(chǎn)品概述?
TPS60210/11/12/13是德州儀器（TI）推出的高效、低紋波電荷泵芯片系列，可將1.8V-3.6V輸入電壓升壓至穩(wěn)定的3.3V輸出（±4%精度）。主要特點(diǎn)包括：

• ?超低功耗?：休眠模式（Snooze Mode）下靜態(tài)電流僅2μA，適合電池供電設(shè)備。
• ?低紋波?：推挽拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)<5mV峰峰值輸出紋波。
• ?高集成度?：內(nèi)置低電量檢測(cè)（LBI）或電源良好指示（PG），僅需4個(gè)外部電容。
• ?無(wú)電感設(shè)計(jì)?：降低EMI和成本，適用于空間受限應(yīng)用。

?2. 關(guān)鍵特性?

• ?輸出能力?：
  • TPS60210/11：100mA連續(xù)輸出（2V輸入時(shí)）
  • TPS60212/13：50mA連續(xù)輸出（2V輸入時(shí)）
• ?工作模式?：
  • ?正常模式?：35μA靜態(tài)電流，支持7mA以上負(fù)載的線性調(diào)節(jié)模式（Linskip）和輕載脈沖跳躍模式。
  • ?休眠模式?：通過(guò)SNOOZE引腳控制，靜態(tài)電流降至2μA，輸出電流限制為2mA。
  • ?外部時(shí)鐘同步?：支持最高800kHz外部時(shí)鐘同步。

?3. 典型應(yīng)用電路?

• ? 低電量檢測(cè)型號(hào)（TPS60210/12） ?：通過(guò)電阻分壓設(shè)置閾值（如1.18V），LBO引腳輸出警告信號(hào)。
• ? 電源良好檢測(cè)型號(hào)（TPS60211/13） ?：PG引腳在輸出電壓達(dá)到90%標(biāo)稱值時(shí)觸發(fā)。
• ?推薦電容配置?：
  • 輸入電容（Ci）：2.2-4.7μF（陶瓷X5R/X7R）
  • 飛跨電容（C1/C2）：1μF（全負(fù)載）或0.1-0.47μF（輕載）
  • 輸出電容（Co）：2.2-10μF（低ESR陶瓷電容）

?4. 性能參數(shù)?

• ?效率?：最高90%（2.4V輸入時(shí)），隨負(fù)載和輸入電壓變化（見圖3-5）。
• ?輸出紋波?：<5mV（線性模式），20mV（脈沖跳躍模式）。
• ?溫度范圍?：-40°C至85°C。

?5. 封裝與型號(hào)選項(xiàng)?

• ?封裝?：10引腳MSOP（DGS），尺寸3.1mm×3.1mm。
• ?型號(hào)差異?：| 型號(hào) | 輸出電流 | 功能 | 標(biāo)記 |
  | ---------- | ---------- | -------------- | ------ |
  | TPS60210 | 100mA | 低電量檢測(cè) | AFD |
  | TPS60211 | 100mA | 電源良好檢測(cè) | AFE |
  | TPS60212 | 50mA | 低電量檢測(cè) | AFF |
  | TPS60213 | 50mA | 電源良好檢測(cè) | AFG |

?6. 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)?

• ?布局優(yōu)化?：高頻開關(guān)需短走線，電容緊鄰芯片放置（參考圖24布局示例）。
• ?熱管理?：最大功耗390mW（3.6V輸入/100mA輸出），需注意散熱。

?7. 應(yīng)用領(lǐng)域?

• 兩節(jié)電池（堿性/NiCd/NiMH）至3.3V轉(zhuǎn)換
• 便攜式醫(yī)療設(shè)備（如血糖儀）、MP3播放器
• MSP430超低功耗微控制器電源