TPS63001 96% 降压-升压转换器，带 1.7A 电流开关，3.3V 固定输出电压数据手册

TPS6300x 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 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 1800 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：tps63001.pdf

TPS6300x 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 （QFN），尺寸为 3 mm × 3 mm （DRC）。

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 1200 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800 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
• 关机期间的负载断开
• 过温保护
• 采用小型 3mm × 3mm 10 引脚 VSON 封装 （QFN）

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS6300x系列是德州仪器(TI)推出的高效单电感降压-升压转换器，支持1.8V至5.5V输入电压范围，提供固定或可调输出电压（1.2V至5.5V）。关键特性包括：

• ‌高效率‌：峰值效率达96%，支持功率节省模式以优化轻载效率。
• ‌高输出电流‌：降压模式下支持1200mA（3.3V输出，输入3.6V-5.5V），升压模式下支持800mA（输入>2.4V）。
• ‌自动模式切换‌：根据输入电压自动在降压和升压模式间转换。
• ‌低静态电流‌：典型值低于50μA，关断时负载与电池断开。

‌2. 应用场景‌

• 单节锂离子/聚合物电池或多节碱性/NiCd/NiMH电池供电设备（如智能手机、便携式音频设备）。
• 白色LED驱动、医疗电子产品等。

‌3. 核心功能‌

• ‌拓扑结构‌：基于固定频率PWM控制的同步整流架构，采用4开关设计确保全工况高效转换。
• ‌保护机制‌：过温保护、欠压锁定（UVLO）、短路保护（软启动限制电流）。
• ‌控制模式‌：
  • ‌功率节省模式‌：轻载时间歇工作以提升效率（可通过PS/SYNC引脚禁用）。
  • ‌同步功能‌：支持外部时钟同步（1250-1800kHz）。

‌4. 设计要点‌

• ‌电感选择‌：推荐2.2μH低DCR电感（如TDK VLF4012系列），需满足峰值电流要求（典型1800mA）。
• ‌电容配置‌：输入电容≥4.7μF，输出电容≥15μF（陶瓷电容优先）。
• ‌布局建议‌：
  • 分离功率地（PGND）与控制地（GND），单点连接。
  • 关键元件（电感、电容）靠近IC放置以减少噪声。

‌5. 典型电路‌

• 可调输出版本需外部分压电阻（如R1=1MΩ、R2=200kΩ实现3.3V输出），固定输出版本需将FB引脚直连VOUT。
• 效率曲线显示：3.3V输出时，效率可达90%以上（负载>10mA）。

‌6. 封装与热管理‌

• ‌封装‌：3mm×3mm 10引脚VSON（QFN），带裸露焊盘以增强散热。
• ‌热性能‌：结至环境热阻（RθJA）为46.8°C/W，需通过PCB散热设计控制温升。