TPS63012 带2-A开关的高效单电感降压-升压转换器数据手册

TPS6301x 器件为由以下任一器件供电的产品提供电源解决方案 两节或三节碱性电池、镍镉或镍氢电池，或单节锂离子电池或锂聚合物电池。 使用单节锂离子或锂聚合物电池时，输出电流可高达 1200 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以获得最大值 效率。在低负载电流下，转换器进入省电模式以保持高效率 在很宽的负载电流范围内。可以禁用省电模式，强制转换器 在固定开关频率下运行。开关中的最大平均电流限制为 典型值为 2200 mA。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 关机时，负载与电池断开连接。该器件采用 20 引脚 DSBGA 封装 封装尺寸为 2.126 mm × 1.922 mm （YFF）。
*附件：tps63012.pdf

特性

• 效率高达 96%
• 降压
  模式下 3.3 V 时输出电流为 1200 mA（VIN = 3.6 V 至 5.5 V）
• 升压
  模式下 3.3 V 时输出电流高达 800 mA （VIN > 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
• 输入电压范围：2 V 至 5.5 V
• 1.2 V 至 5.5 V 的固定和可调输出电压选项
• 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
• 关机期间的负载断开
• 输出过压保护
• 过温保护
• 采用小型 20 引脚、2.126 mm ×
  1.922 mm、DSBGA 封装
  参数
  
  方框图

‌1. 产品概述‌
TPS63010/11/12是德州仪器（TI）推出的高效单电感降压-升压转换器，支持2V至5.5V输入电压范围，适用于单节锂离子/聚合物电池或多节碱性/NiCd/NiMH电池供电场景。关键特性包括：

• ‌高效率‌：最高达96%，支持自动降压-升压模式切换。
• ‌输出能力‌：降压模式下（输入3.6V-5.5V）支持1200mA@3.3V输出，升压模式下（输入>2.4V）支持800mA@3.3V输出。
• ‌低功耗‌：静态电流<50μA，支持负载断开和节能模式。
• ‌保护功能‌：过压、过温保护及输出短路保护。

‌2. 核心功能‌

• ‌自动模式切换‌：根据输入电压无缝切换降压/升压模式，优化效率。
• ‌可编程输出‌：
  • TPS63010：通过外部电阻分压器调节输出电压（1.2V-5.5V）。
  • TPS63011/12：固定输出电压选项（如3.3V/2.8V或3.4V/2.9V），通过VSEL引脚选择高低档。
• ‌同步与节能‌：支持外部时钟同步（2200-3000kHz），节能模式可通过PS引脚控制。

‌3. 应用场景‌

• 便携设备：音频播放器、PDA、手机。
• 医疗设备：个人健康监测产品。
• LED驱动：白光LED供电。

‌4. 封装与规格‌

• ‌封装‌：20引脚DSBGA（2.126mm×1.922mm），超小尺寸适合紧凑设计。
• ‌工作温度‌：-40°C至125°C，热阻RθJA=84°C/W。

‌5. 设计要点‌

• ‌电感选择‌：推荐1μH-4.7μH，需根据峰值电流计算（如2.2μH适用于3.3V输出）。
• ‌电容配置‌：输入电容≥4.7μF，输出电容需满足稳定性要求（公式：COUT≥5×L μF）。
• ‌布局建议‌：缩短主电流路径，分离功率地与控制地，反馈分压器靠近FB引脚。

‌6. 典型电路‌

• 调整版本需外接电阻分压器（如R1=1MΩ，R2=180kΩ实现3.3V输出）。
• 固定版本直接连接FB至VOUT，通过VSEL选择电压档位。