TPS631012 具有 I2C 的 1.6V 至 5.5V 输入电压 1.5A 降压-升压转换器数据手册

TPS631012 和 TPS631013 是采用微型晶圆芯片尺寸封装的恒频峰值电流模式控制降压-升压转换器。它们具有 3A 峰值电流限制 （典型值） 和 1.6V 至 5.5V 输入电压范围，为系统预稳压器和稳压器提供电源解决方案。

根据输入电压，当输入电压大致等于输出电压时，TPS631012 和 TPS631013 会自动以升压、降压或 3 周期降压-升压模式运行。模式之间的转换以定义的占空比进行，并避免了模式内不必要的切换，以减少输出电压纹波。8μA 静态电流和省电模式可在轻负载至空载条件下实现最高效率。
*附件：tps631012.pdf

这些器件在 WCSP 中提供非常小的解决方案尺寸。

特性

• 1.6V 至 5.5V 输入电压范围
  • 器件输入电压> 1.65V，用于启动
• 1.0V 至 5.5V 输出电压范围（可调）
• 高输出电流能力，3A 峰值开关电流
  • 2A IOUT，VIN ≥ 3V，VOUT = 3.3V
  • 1.5A IOUT，VIN ≥ 2.7V，VOUT = 3.3V
• 在整个负载范围内实现高效率
  • 8μA 典型静态电流
  • 可配置自动省电模式和强制 PWM 模式
• 峰值电流降压-升压模式架构
  • 无缝模式转换
  • 正向和反向电流作
  • 启动至预偏置输出
  • 固定频率作，开关频率为 2MHz
• 安全和坚固的作特点
  • 过流保护和短路保护
  • 集成软启动，主动提升采用
  • 过热保护和过压保护
  • 带负载断开的真正关断功能
  • 正向和反向电流限制
• 内部 EN 的默认设置
  • TPS631012 和 TPS631012X （X=1,2,3）：CONVERTER_EN = 0
  • TPS631013：CONVERTER_EN = 1
• 小解决方案尺寸
  • 小型 1μH 电感器
  • 1.803 毫米 × 0.905 毫米 WCSP 封装

参数

方框图

1. 概述

TPS631012是一款高效率、小尺寸的降压-升压（Buck-Boost）转换器，支持1.6V至5.5V的宽输入电压范围，并提供1.0V至5.5V的可调输出电压。该转换器采用峰值电流模式控制，具有自动省电模式和强制PWM模式，适用于TWS耳机、系统预调节器、点负载调节等多种应用。

2. 主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：1.6V至5.5V，启动电压大于1.65V。
• ‌可调输出电压‌：1.0V至5.5V，步长为25mV。
• ‌高输出电流能力‌：峰值开关电流可达3A，具体输出电流根据输入电压和输出电压不同而变化。
• ‌高效率‌：在整个负载范围内保持高效率，特别适合轻载至无载条件。
• ‌小尺寸封装‌：采用1.803mm x 0.905mm的WCSP封装。
• ‌多种保护功能‌：包括过流保护、短路保护、过温保护、过压保护等。
• ‌I2C接口‌：支持通过I2C接口进行配置和监控。
• ‌默认使能状态‌：TPS631012的CONVERTER_EN默认设置为0（禁用）。

3. 应用领域

• TWS耳机
• 系统预调节器（智能手机、平板、终端、车联网）
• 点负载调节（有线传感器、端口/线缆适配器、扩展坞）
• 指纹和摄像头传感器（电子智能锁、IP网络摄像头）
• 电压稳定器（数据中心通信、光模块、冷却/加热系统）

4. 功能描述

• ‌模式转换‌：根据输入电压自动在降压、升压或三周期降压-升压模式之间转换。
• ‌软启动‌：内置软启动电路，限制启动时的浪涌电流。
• ‌动态电压调节‌：支持通过I2C接口快速调整输出电压。
• ‌输出放电‌：在关闭时提供输出放电功能，确保输出不会悬浮。
• ‌反向电流操作‌：在FPWM模式下支持反向电流操作，即电流可以从输出端流向输入端。

5. 设计指南

• ‌电感选择‌：根据应用需求选择合适的电感值，以优化瞬态响应和效率。
• ‌输出电容选择‌：推荐使用低ESR的陶瓷电容，以减小输出电压纹波。
• ‌布局建议‌：将输入和输出电容、电感以及IC尽可能靠近放置，以减少寄生参数和噪声干扰。
• ‌I2C配置‌：通过I2C接口配置输出电压、工作模式等参数，以满足具体应用需求。

6. 封装与订购信息

TPS631012采用1.803mm x 0.905mm的WCSP封装，具体封装和订购信息请参考文件末尾的机械、封装和可订购信息部分。