TPS62693 800mA、3MHz 高效降压转换器数据手册

TPS62693 器件是一款高频同步降压 DC-DC 转换器，针对电池供电的便携式应用进行了优化。该 TPS62693 专为低功耗应用而设计，支持高达 800mA 的负载电流，并允许使用低成本的片式电感器和电容器。

该器件非常适合由单节锂离子电池供电的移动电话和类似的便携式应用。提供 2.2 V 至 3.3 V 范围内的不同固定输出电压版本。
*附件：tps62693.pdf

TPS62693 在 3MHz 的稳压开关频率下运行，并在轻负载电流下进入省电模式运行，以在整个负载电流范围内保持高效率。

PFM 模式通过在轻负载运行期间将静态电流降低到 21 μA（典型值）来延长电池寿命。对于噪声敏感型应用，可以通过将 MODE 引脚拉高来强制该器件进入固定频率 PWM 模式。这一特性，再加上高 PSRR 和 AC 负载调节性能，使该器件适合替代线性稳压器，以获得更好的功率转换效率。

特性

• 3MHz 工作频率时效率为 95%
• 21 μA 静态电流
• 3 MHz 稳频工作频率
• 扩频、PWM 频率抖动
• 高占空比作
• ±2% 总直流电压精度
• 负载和线路瞬态
• 出色的交流负载调整率
• 低纹波轻负载 PFM 模式
• ≥40 分贝 V在PSRR（1 kHz 至 10 kHz）
• 内部软启动，350μs 启动时间
• 集成有源省电排序（可选）
• 电流过载和热关断保护
• 需要
  三个表面贴装外部元件（一个 2012 MLCC 电感器，两个 0402 陶瓷电容器）
• 完整的 1 mm 以下元件轮廓解决方案
• 总解决方案尺寸 <12 mm ^2^ （CSP）
• 采用 6 引脚 NanoFree （CSP） 封装

参数

方框图

概述

TPS62693是一款由Texas Instruments（TI）生产的高频、高效率同步降压DC-DC转换器，专为低功耗、电池供电的便携式应用设计。该设备支持高达800mA的负载电流，并允许使用低成本的芯片电感器和电容器。

主要特性

• ‌高效率‌：在3MHz工作频率下，效率可达95%。
• ‌低静态电流‌：典型值为21μA，有助于延长电池寿命。
• ‌固定频率PWM操作‌：提供稳定的3MHz开关频率。
• ‌扩频功能‌：通过扩频PWM频率抖动，减少电磁干扰（EMI）。
• ‌高占空比操作‌：支持高达100%的占空比，适用于宽输入输出电压范围。
• ‌快速瞬态响应‌：采用独特的频率锁定环振荡调制器，实现快速瞬态响应。
• ‌多种保护功能‌：包括过流保护、热关断和欠压锁定。

应用领域

• 手机
• 智能手机
• 记忆卡
• WLAN和Bluetooth™应用
• LDO替换

功能框图

TPS62693包括以下几个主要部分：

• 栅极驱动器
• 抗射极穿透保护
• 电源节省模式切换逻辑
• 频率控制
• 反馈（FB）
• 软启动
• 使能（EN）
• 欠压锁定（UVLO）
• 偏置供电
• 带隙基准
• 热关断
• 负电感电流检测

封装与尺寸

• 采用6引脚NanoFree™（CSP）封装，总解决方案尺寸小于12mm²。
• 封装尺寸为1.33mm x 0.956mm（最大），引脚间距为0.4mm。

电气特性

• ‌输入电压范围‌：2.3V至4.8V（不推荐长时间高于4.8V）
• ‌输出电压范围‌：固定输出电压版本为2.85V
• ‌开关频率‌：固定3MHz
• ‌负载电流范围‌：0mA至800mA
• ‌输出电压精度‌：±2%
• ‌ 电源抑制比（PSRR） ‌：≥40dB（1kHz至10kHz）

热性能

• ‌ 结到环境热阻（θJA） ‌：132.5°C/W
• ‌ 最大结温（TJ） ‌：150°C
• ‌推荐的最大结温‌：105°C

保护功能

• ‌过流保护‌：通过检测P-MOSFET的电流限制来实现。
• ‌热关断‌：当结温超过140°C时，自动关断。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：防止在低输入电压下的误操作。

应用信息

• ‌电感选择‌：推荐使用0.5μH至1.8μH的电感值，具体取决于应用条件。
• ‌输出电容选择‌：推荐使用4.7μF至10μF的陶瓷电容，以获得最佳性能。
• ‌布局考虑‌：强调低电感、低阻抗的地路径，以及输入和输出电容器的正确放置，以确保稳定性和减少EMI。

总结

TPS62693是一款专为低功耗、电池供电的便携式应用设计的高性能同步降压DC-DC转换器。其高效率、低静态电流、快速瞬态响应以及多种保护功能使其成为此类应用的理想选择。文件详细描述了其电气特性、热性能、保护功能以及应用信息和布局考虑，为用户提供了全面的设计参考。