Texas Instruments TPS631000降壓-升壓轉(zhuǎn)換器是一款恒定頻率峰值電流模式控制降壓-升壓轉(zhuǎn)換器。該器件具有3A（典型值）峰值電流限制和1.6V至5.5V輸入電壓范圍。TPS631000為系統(tǒng)前置穩(wěn)壓器和穩(wěn)壓器提供電源解決方案。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments TPS631000降壓-升壓轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊.pdf

取決于輸入電壓，如果輸入電壓與輸出電壓大致相等，則TPS631000將自動運(yùn)行在升壓、降壓或3周期降壓-升壓模式。不同模式間的轉(zhuǎn)變以定義的占空比發(fā)生，可避免模式內(nèi)不必要的切換，減少輸出電壓紋波。一個8μA靜態(tài)電流、省電模式電源可在輕負(fù)載至空載條件下實現(xiàn)最高效率。

TTexas Instruments TPS631000提供微型解決方案尺寸，具有1.2mm × 2.1mm SOT-583封裝、一個1μH電感器和一個0805輸出電容器。

特性

• 輸入電壓范圍：1.6V-5.5V
  • 器件輸入電壓：> 1.65V（啟動）
• 輸出電壓范圍：1.2V至5.3V（可調(diào)）
• 高輸出電流能力：3A峰值開關(guān)電流
  • VIN ≥ 3V，VOUT = 3.3V時，輸出電流為2A
  • VIN ≥ 2.7V，VOUT = 3.3V 時，輸出電流為1.5A
• 在整個負(fù)載范圍內(nèi)具有高效率
  • 8μA典型靜態(tài)電流
  • 省電模式
• 負(fù)載階躍響應(yīng)：150mV（1A階躍電流時）
• 峰值電流降壓-升壓模式架構(gòu)
  • 無縫模式轉(zhuǎn)換，輸出紋波< 20mV
  • 正向和反向電流操作
  • 啟動至預(yù)偏置輸出
  • 固定頻率運(yùn)行，2MHz開關(guān)頻率
• 運(yùn)行安全可靠
  • 過流和短路保護(hù)
  • 集成軟啟動，采用有源斜坡
  • 過熱和過壓保護(hù)
  • 帶負(fù)載斷開的真正關(guān)斷功能
  • 正向和后向電流限制
• 小尺寸解決方案
  • 小尺寸1μH電感器
  • 在整個VOUT范圍內(nèi)與0805輸出電容器配合使用

功能框圖

TPS631000降壓-升壓轉(zhuǎn)換器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、產(chǎn)品概述

TPS631000是德州儀器(TI)推出的一款高效率、高功率密度的降壓-升壓轉(zhuǎn)換器，采用峰值電流模式控制架構(gòu)，具有1.6V至5.5V的寬輸入電壓范圍和1.2V至5.3V的可調(diào)輸出電壓范圍。該器件特別適用于輸入電壓可能高于或低于輸出電壓的應(yīng)用場景。

?關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)?：

• 最大輸出電流：1.5A (VIN≥2.7V，VOUT=3.3V)
• 峰值開關(guān)電流：3A
• 靜態(tài)電流：8μA(典型值)
• 開關(guān)頻率：2MHz固定頻率
• 工作溫度范圍：-40°C至+125°C
• 封裝：SOT-583 (1.6mm×2.1mm)

二、核心技術(shù)特點

1. 多模式無縫切換技術(shù)

TPS631000采用創(chuàng)新的三周期降壓-升壓模式架構(gòu)，可根據(jù)輸入電壓自動在降壓、升壓和降壓-升壓模式間無縫切換。當(dāng)輸入電壓接近輸出電壓時，器件會自動進(jìn)入3周期降壓-升壓模式，避免了模式切換時的輸出紋波過大問題(<20mV)。

2. 高效率設(shè)計

該轉(zhuǎn)換器在輕載和空載條件下表現(xiàn)出色：

• 集成PFM(脈沖頻率調(diào)制)模式，輕載時自動切換以提高效率
• 僅8μA的靜態(tài)電流顯著降低待機(jī)功耗
• 在整個負(fù)載范圍內(nèi)保持高效率(典型效率>90%)

3. 全面的保護(hù)功能

• 過流保護(hù)(OCP)和短路保護(hù)(SCP)
• 過溫保護(hù)(OTP)和過壓保護(hù)(OVP)
• 集成軟啟動功能，防止啟動時的電流沖擊
• 真正關(guān)斷功能，可完全斷開負(fù)載

三、應(yīng)用場景

TPS631000廣泛應(yīng)用于以下領(lǐng)域：

1. ?系統(tǒng)預(yù)調(diào)節(jié)器?：智能手機(jī)、平板電腦、終端設(shè)備、遠(yuǎn)程信息處理系統(tǒng)
2. ?負(fù)載點調(diào)節(jié)?：有線傳感器、端口/電纜適配器和擴(kuò)展塢
3. ?傳感器供電?：電子智能鎖、IP網(wǎng)絡(luò)攝像頭中的指紋和攝像頭傳感器
4. ?RF放大器電源?：智能傳感器
5. ?電壓穩(wěn)定器?：數(shù)據(jù)通信、光模塊、冷卻/加熱系統(tǒng)

四、設(shè)計注意事項

1. ?布局指南?：
   • 輸入輸出電容應(yīng)盡量靠近IC放置
   • 保持電源走線短而寬，降低寄生電阻和電感
   • FB信號走線應(yīng)遠(yuǎn)離LX1/LX2等開關(guān)節(jié)點
2. ?熱管理?：
   • 器件熱阻θJA為132.7°C/W
   • 高功率應(yīng)用需考慮散熱設(shè)計
   • 可通過WEBENCH工具進(jìn)行熱仿真
3. ?模式選擇?：
   • MODE引腳接低電平：自動PFM模式(高效率)
   • MODE引腳接高電平：強(qiáng)制PWM模式(低紋波)

五、設(shè)計輔助工具

TI提供WEBENCH? Power Designer工具輔助設(shè)計：

1. 輸入VIN、VOUT和IOUT要求
2. 優(yōu)化效率、尺寸或成本等參數(shù)
3. 生成定制原理圖和物料清單
4. 進(jìn)行電氣和熱仿真
5. 導(dǎo)出CAD格式文件