TPS63031 带1-A开关的高效单电感降压-升压转换器数据手册

TPS6303x 器件为由两节或三节碱性电池、镍镉或镍氢电池或单节锂离子或锂聚合物电池供电的产品提供电源解决方案。使用单节锂离子或锂聚合物电池时，输出电流可高达 600 mA，并将其放电至 2.5 V 或更低。降压-升压转换器基于固定频率脉宽调制 （PWM） 控制器，使用同步整流来获得最大效率。在低负载电流下，转换器进入省电模式，以在较宽的负载电流范围内保持高效率。可以禁用省电模式，强制转换器在固定开关频率下工作。开关中的最大平均电流限制在 1000 mA 的典型值。输出电压可使用外部电阻分压器进行编程，或固定在芯片内部。可以禁用转换器以最大限度地减少电池消耗。在关机期间，负载与电池断开连接。
*附件：tps63031.pdf

TPS6303x 器件在 –40°C 至 85°C 的自由空气温度范围内工作。 这些器件采用10引脚VSON封装，尺寸为2.5mm×2.5mm（DSK）。

特性

• 输入电压范围：1.8 V 至 5.5 V
• 1.2 V 至 5.5 V 的固定和可调输出电压选项
• 效率高达 96%
• 降压模式下 3.3 V 时输出电流为 800 mA （V 在 = 3.6 V 至 5.5 V）
• 升压模式下 3.3 V 时输出电流高达 500 mA （V 在 > 2.4 V）
• 降压和升压模式之间的自动转换
• 器件静态电流小于 50 μA
• 省电模式可在低输出功率下提高效率
• 可强制固定频率作和同步
• 关机期间负载断开
• 过温保护
• 采用小型 2.5 mm × 2.5 mm 10 引脚 VSON 封装 （QFN）

参数

方框图

?1. 核心特性?

• ?宽输入电压范围?：1.8V至5.5V，支持多种电池类型（两节/三节碱性/NiCd/NiMH或单节锂电）。
• ?输出配置?：
  • 可调输出电压（1.2V至5.5V）或固定输出电压（如TPS63031固定3.3V）。
  • 最大输出电流：800mA（降压模式，VIN=3.6V-5.5V）、500mA（升压模式，VIN>2.4V）。
• ?高效能?：峰值效率达96%，轻载时支持节能模式（静态电流<50μA）。
• ?工作模式?：自动切换降压/升压模式，支持强制固定频率和同步功能。

?2. 关键应用场景?

• 便携式设备：智能手机、媒体播放器、血糖仪、网络摄像头等。
• 电池供电系统：支持锂离子/聚合物电池放电至2.5V以下。

?3. 技术细节?

• ?拓扑结构?：基于PWM控制的同步整流架构，四开关设计实现高效转换。
• ?保护功能?：
  • 过温保护（阈值140°C，滞后20°C）。
  • 短路保护及软启动机制。
• ?封装?：2.5mm×2.5mm 10引脚VSON（QFN）封装，带裸露散热焊盘。

?4. 设计要点?

• ?电感选择?：推荐低DCR电感（如1.5μH），需计算峰值电流避免饱和。
• ?电容配置?：
  • 输入电容≥4.7μF（陶瓷电容优先）。
  • 输出电容10μF（可并联降低纹波）。
• ?布局建议?：功率地与控制地单点连接，反馈电阻靠近FB引脚。

?5. 性能曲线?

• 效率曲线显示：3.3V输出时，效率在70%-90%区间（负载10mA-1A）。
• 负载调整率：±3%范围内（典型值）。

?6. 版本差异?

• TPS63030：输出电压可调，需外部分压电阻。
• TPS63031：固定3.3V输出，FB引脚直接接VOUT。