深入解析TSM1012：電池充電器與適配器的低功耗電壓電流控制器

作為電子工程師，我們?nèi)粘９ぷ髦谐３Ｐ枰獙ふ腋咝А⒖煽康慕鉀Q方案來滿足各種電源管理需求。今天，我要為大家詳細介紹一款在開關(guān)電源（SMPS）應(yīng)用中表現(xiàn)出色的器件——TSM1012，它是一款專門為電池充電器和適配器設(shè)計的低功耗電壓電流控制器。

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一、TSM1012的關(guān)鍵特性

1. 功能特性

TSM1012具備恒壓（CV）和恒流（CC）控制功能，能夠在不同的工作條件下精確地調(diào)節(jié)輸出電壓和電流。它的低功耗特性使其在長時間運行過程中能夠有效降低能耗，提高系統(tǒng)的效率。此外，該器件還支持低電壓運行，并且所需的外部組件數(shù)量較少，這不僅簡化了電路設(shè)計，還降低了成本。

2. 電壓基準特性

TSM1012集成了一個固定輸出電壓為1.25V的電壓基準，并且具有0.5%和1%兩種不同的電壓精度可供選擇。這種高精度的電壓基準為系統(tǒng)提供了穩(wěn)定的參考電壓，確保了輸出電壓的準確性。

3. 其他特性

TSM1012還具有電流吸收輸出級、易于補償、高交流市電電壓抑制等特性，這些特性使得它在復(fù)雜的電源環(huán)境中能夠穩(wěn)定可靠地工作。

二、典型應(yīng)用場景

TSM1012主要應(yīng)用于適配器和電池充電器領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中，它能夠提供精確的電壓和電流控制，確保電池的安全充電和適配器的穩(wěn)定輸出。

三、技術(shù)參數(shù)詳解

1. 引腳描述

2. 絕對最大額定值

了解器件的絕對最大額定值對于確保其安全可靠運行至關(guān)重要。TSM1012的絕對最大額定值包括直流電源電壓、輸入電壓、存儲溫度、結(jié)溫、電壓基準輸出電流、靜電放電、熱阻等參數(shù)。例如，其直流電源電壓范圍為 - 0.3V至Vz（ICC≥50mA），存儲溫度范圍為 - 55°C至150°C。

3. 工作條件

TSM1012的工作條件包括直流電源條件和工作溫度范圍。其直流電源條件為4.5V至Vz，工作溫度范圍為 - 40°C至105°C。在實際應(yīng)用中，我們需要確保器件在這些工作條件范圍內(nèi)運行，以保證其性能的穩(wěn)定性。

4. 電氣特性

在環(huán)境溫度為25°C且VCC = + 18V的條件下，TSM1012的電氣特性表現(xiàn)出色。例如，其總電流消耗在無負載時為100 - 180μA，VCC鉗位電壓在ICC = 50mA時為28V。此外，它還具有較低的輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流和輸入偏置電流，以及較高的電源電壓抑制比和共模抑制比。

四、工作原理及應(yīng)用提示

1. 電壓和電流控制

• 電壓控制：電壓環(huán)路通過第一個跨導(dǎo)運算放大器、電阻橋R1和R2以及直接連接到輸出的光耦合器進行控制。為了避免負載放電，電阻橋R1和R2應(yīng)具有較高的阻值。我們可以根據(jù)公式 (R{1}=R{2} × V{ref } /left(V{out }-V_{ref }right)) 來選擇R1和R2的值。
• 電流控制：電流環(huán)路通過第二個跨導(dǎo)運算放大器、感測電阻 (R{sense }) 和光耦合器進行控制。 (V{sense }) 閾值通過一個連接到 (V{ref }) 電壓基準的電阻橋在外部實現(xiàn)?？刂品匠虨?(R{sense } x{lim }=V{sense }) 和 (V{sense }=R{5} × V{ref } /left(R{4}+R_{5}right)) ，我們可以根據(jù)這些公式來計算所需的電阻值。

2. 補償

電壓控制跨導(dǎo)運算放大器和電流控制跨導(dǎo)運算放大器都可以進行完全補償。對于電壓控制，一個合適的補償網(wǎng)絡(luò)由一個2.2nF的電容 (C{vc1}) 和一個22KΩ的電阻 (R{cv 1}) 串聯(lián)組成；對于電流控制，一個合適的補償網(wǎng)絡(luò)由一個2.2nF的電容 (C{ic 1}) 和一個22KΩ的電阻 (R{ic 1}) 串聯(lián)組成。

3. 啟動和短路條件

在啟動或短路條件下，由于芯片的電源線與系統(tǒng)的電源線共用，TSM1012可能無法獲得足夠的電源電壓。因此，電流限制只能由初級PWM模塊來確保。如果初級電流限制不夠精確，我們需要確保TSM1012在任何條件下都有足夠的電源供應(yīng)。

4. 電壓鉗位

為了保護TSM1012免受過高的電源電壓影響，該器件集成了一個內(nèi)部齊納鉗位。我們可以根據(jù)公式 (R{limit }=left(V C C-V{z}right) × I{v z}) 來計算限流電阻 (R{limit }) 的值。

五、封裝信息

TSM1012采用SO - 8封裝，ST為了滿足環(huán)保要求，提供了不同等級的ECOPACK?封裝。SO - 8封裝具有特定的機械尺寸，我們在設(shè)計電路板時需要根據(jù)這些尺寸來進行合理布局。

TSM1012是一款功能強大、性能穩(wěn)定的低功耗電壓電流控制器，適用于各種電池充電器和適配器應(yīng)用。在實際設(shè)計過程中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇器件的參數(shù)，并注意其工作條件和應(yīng)用提示。大家在使用TSM1012的過程中有沒有遇到過什么問題呢？歡迎在評論區(qū)留言分享。