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TLV61070A 2A升壓轉(zhuǎn)換器技術(shù)解析

科技觀察員 ? 2025-09-09 15:25 ? 次閱讀
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Texas Instruments TLV61070A 2A升壓轉(zhuǎn)換器是一款同步升壓轉(zhuǎn)換器,具有0.5V超低輸入電壓。該器件為由各種電池和超級(jí)電容器供電的便攜式設(shè)備和智能設(shè)備提供電源解決方案。TLV61070A在整個(gè)溫度范圍內(nèi)具有2.5A谷值開關(guān)電流限制典型值。TLV61070A具有0.5V至5.5V的寬輸入電壓范圍,支持超級(jí)電容器備份電源應(yīng)用,可對(duì)超級(jí)電容器進(jìn)行深度放電。

數(shù)據(jù)手冊(cè):*附件:Texas Instruments TLV61070A 2A升壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

當(dāng)輸入電壓高于1.5V時(shí),TLV61070A在1MHz開關(guān)頻率下在工作。當(dāng)輸入電壓低于1.5V至1V時(shí),開關(guān)頻率逐漸降至0.5MHz。TLV61070A在輕負(fù)載條件下進(jìn)入省電模式,從而在整個(gè)負(fù)載電流范圍內(nèi)保持高效率。TLV61070A在輕負(fù)載條件下從VOUT消耗20μA靜態(tài)電流。關(guān)斷期間,TLV61070A與輸入電源完全斷開,僅消耗0.1μA電流,從而延長(zhǎng)電池壽命。TLV61070A具有5.7V輸出過(guò)壓保護(hù)、輸出短路保護(hù)和熱關(guān)斷保護(hù)特性。

Texas Instruments TLV61070A具有非常小的解決方案尺寸,采用2.9mm × 1.6mm SOT23-6 (DBV)封裝,外部元件數(shù)量極少。

特性

  • 輸入電壓范圍:0.5V至5.5V
  • 啟動(dòng)時(shí)的最小輸入電壓:1.3V
  • 輸出電壓設(shè)置范圍:2.2V至5.5V
  • 兩個(gè)69mΩ (LS)/89mΩ (HS) MOSFET
  • 2.5A谷值開關(guān)電流限制
  • 效率:92.3%(VIN = 3.6V、VOUT = 5V和IOUT = 1.0A時(shí))
  • 開關(guān)頻率:1MHz(VIN > 1.5V時(shí))和 0.55MHz(VIN < 1V時(shí))
  • 來(lái)自VIN和SW的關(guān)斷電流:0.1μA(典型值)
  • 參考電壓精度:±2.5%(–40°C至+125°C)
  • 輕負(fù)載時(shí)自動(dòng)PFM工作模式
  • 直通模式 (VIN > V OUT )
  • 關(guān)斷期間輸入和輸出之間真正斷開
  • 輸出過(guò)壓和熱關(guān)斷保護(hù)
  • 輸出短路保護(hù)
  • 2.9mm × 1.6mm SOT23-6 (DDC) 6引腳封裝

功能框圖

1.png

TLV61070A 2A升壓轉(zhuǎn)換器技術(shù)解析

產(chǎn)品概述

TLV61070A是德州儀器(TI)推出的一款同步升壓轉(zhuǎn)換器,采用2.9mm×1.6mm SOT23-6封裝。該器件具有0.5V至5.5V的超寬輸入電壓范圍和高達(dá)2.5A的谷值開關(guān)電流限制,專為電子貨架標(biāo)簽、視頻門鈴、遙控器等由電池或超級(jí)電容供電的便攜設(shè)備設(shè)計(jì)。

?核心特性?:

  • ?超低輸入電壓?:0.5V最小工作電壓,1.3V啟動(dòng)電壓
  • ?高效率?:92.3%效率(VIN=3.6V, VOUT=5V, IOUT=1A)
  • ?雙模式頻率?:1MHz(VIN>1.5V)和0.55MHz(VIN<1V)切換頻率
  • ?超低靜態(tài)電流?:0.1μA關(guān)斷電流,20μA輕載電流
  • ?集成保護(hù)功能?:輸出過(guò)壓保護(hù)、短路保護(hù)和熱關(guān)斷
  • ?真斷接功能?:關(guān)斷時(shí)輸入輸出完全隔離

架構(gòu)與工作原理

1. 關(guān)鍵電路設(shè)計(jì)

TLV61070A采用同步升壓架構(gòu),集成兩個(gè)功率MOSFET:

  • ?低側(cè)MOSFET?:69mΩ導(dǎo)通電阻
  • ?高側(cè)MOSFET?:89mΩ導(dǎo)通電阻

?工作模式?:

  • ?PWM模式?:中重載時(shí)采用準(zhǔn)恒定頻率脈寬調(diào)制
  • ?PFM模式?:輕載時(shí)自動(dòng)切換至脈沖頻率調(diào)制以保持效率
  • ?直通模式?:當(dāng)VIN>VOUT時(shí),高側(cè)MOSFET完全導(dǎo)通

2. 頻率調(diào)節(jié)機(jī)制

器件根據(jù)輸入電壓自動(dòng)調(diào)整開關(guān)頻率:

  • VIN>1.5V:1MHz固定頻率
  • 1V
  • VIN<1V:0.55MHz固定頻率

這種設(shè)計(jì)在低輸入電壓下提供更高的升壓比和效率。

關(guān)鍵性能參數(shù)

電氣特性(VIN=3.6V, VOUT=5V)

參數(shù)條件最小值典型值最大值單位
輸入電壓范圍-0.5-5.5V
輸出電壓范圍可調(diào)2.2-5.5V
谷值電流限制TJ=25°C2.002.45-A
開關(guān)頻率VIN>1.5V-1.0-MHz
靜態(tài)電流無(wú)負(fù)載-2030μA
參考電壓精度-40°C至125°C485500515mV

典型應(yīng)用設(shè)計(jì)

1. 鋰電池升壓電路(3.7V→5V)

?設(shè)計(jì)要點(diǎn)?:

  1. ?電感選擇?:2.2-4.7μH飽和電流>7A(推薦Coilcraft XGL4030-222ME)
  2. ?輸出電容?:4.7-1000μF低ESR陶瓷電容
  3. ?反饋網(wǎng)絡(luò)?:
    • R2=100kΩ(標(biāo)準(zhǔn)值)
    • R1=(VOUT/VREF-1)×R2=800kΩ(5V輸出時(shí))
  4. ?前饋電容?:大容量輸出時(shí)添加1nF改善穩(wěn)定性

?保護(hù)設(shè)計(jì)?:

  • 5.7V過(guò)壓保護(hù)閾值
  • 150°C熱關(guān)斷保護(hù)
  • 輸出短路時(shí)電流限制至185mA

2. 超級(jí)電容備份電源

利用0.5V最低輸入電壓特性,可支持深度放電的超級(jí)電容應(yīng)用:

  • 配置0.7-1μH電感以優(yōu)化低頻效率
  • 增加輸入電容至100μF以上抑制電壓跌落
  • 使用EN引腳實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電源管理

PCB布局指南

  1. ?功率路徑布局?:
    • 輸入電容盡量靠近VIN引腳
    • 使用短而寬的SW節(jié)點(diǎn)走線
  2. ?地平面分割?:
    • 功率地(PGND)與控制地(AGND)單點(diǎn)連接
    • 反饋電阻接地端接至AGND
  3. ?熱管理?:
    • 充分利用裸露焊盤散熱
    • 添加多個(gè)φ0.3mm散熱過(guò)孔(推薦1mm間距)

選型與配置

型號(hào)輸入范圍輸出電流封裝特點(diǎn)
TLV61070A0.5-5.5V2.5ASOT23-6超低輸入電壓
TPS610991.8-5.5V2ADSBGA超小尺寸
TPS612360.7-5.5V1.2AWCSP超低靜態(tài)電流
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
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