‌TLV61290 宽电压电池前端DC/DC转换器技术文档总结

该TLV61290为由富镍、硅阳极、锂离子或 LiFePO4 电池供电的产品提供电源解决方案。电压范围针对智能手机或 POS 终端等单节便携式应用进行了优化。

该器件用作高功率预稳压器，可延长电池运行时间并克服受电系统的输入电流和电压限制。具有 2.0V 至 5.0V 的宽输入电压范围。通过I2C对输出电压进行编程，最高可达5.0V，默认输出电压为3.4V。
*附件：tlv61290.pdf

在运行过程中，当电池处于良好充电状态时，TLV61290将以旁路模式工作，通过旁路FET将电池连接到供电系统。如果电池处于较低的充电状态，并且其电压低于所需的最小系统电压，则设备会无缝进入升压模式以使用完整的电池容量。

该TLV61290提供非常小的解决方案尺寸，采用 16 引脚 YBG 封装。

特性

• 2.0V 至 5.0V 的宽 VIN 范围
  • 启动输入电压：2.2V
• 通过 I2C 实现可编程平均输入电流限制（3.5A 至 8A）
• 通过I2C可编程输出电压（2.35V至5.0V），默认为3.4V
• VIN = 3.3V、VOUT = 3.4V、IOUT = 1A时效率为97.99%
• VIN = 3.3V、VOUT = 3.4V、IOUT = 3A时效率为95.73%
• <300mV下冲，VIN = 2.7V，VOUT = 3.4V，IOUT = 0A → 3A（0.2A/μs压摆率）
• 集成旁路 MOSFET （10mΩ）、高侧 MOSFET （10mΩ）、低侧 MOSFET （10mΩ）
• VIN > VOUT 时的自动旁路模式
• 轻负载条件下可编程自动 PFM作、强制 PWM作或超声波模式作（避免音频频段噪声）
• 扩频调制和 EMI 改进
• EN逻辑为低电平时输出放电功能
• 关断期间输入和输出之间的真正断开
• 热关断和过流保护
• I2C 兼容 I/F，高达 1Mbps
• 1.2V I/O逻辑控制接口
• 16 焊球 WCSP 封装

参数

方框图

‌1. 核心特性‌

• ‌宽输入电压范围‌：2.0V至5.0V，启动电压为2.2V。
• ‌可编程参数‌：
  • 平均输入电流限制（3.5A至8A，通过I2C调节）。
  • 输出电压（2.35V至5.0V，默认3.4V，通过I2C调节）。
• ‌高效率‌：
  • 97.99%（VIN=3.3V, VOUT=3.4V, IOUT=1A）。
  • 95.73%（VIN=3.3V, VOUT=3.4V, IOUT=3A）。
• ‌集成组件‌：
  • 旁路MOSFET（10mΩ）、高/低侧MOSFET（10mΩ）。
• ‌工作模式‌：
  • 自动旁路模式（VIN > VOUT时启用）。
  • 轻载时可选择自动PFM、强制PWM或超声波模式（避免音频噪声）。

‌2. 应用场景‌

• 移动设备（手机、平板）、光模块、4G/5G模块、卫星通信、射频功率放大器等。

‌3. 功能描述‌

• ‌动态电压调节‌：通过I2C实时调整输出电压，适应负载瞬变或不同工作模式需求。
• ‌旁路与升压模式切换‌：
  • 电池电量充足时，自动切换至旁路模式（低损耗）。
  • 电量不足时无缝过渡至升压模式，最大化电池利用率。
• ‌EMI优化‌：
  • 扩频调制技术降低电磁干扰（±8%频率抖动）。
  • 超声波模式（>25kHz）避免音频频段噪声。

‌4. 保护机制‌

• 热关断、过流保护、输出短路保护。
• 真负载断开功能（关机时彻底隔离输入与输出）。

‌5. 封装与接口‌

• ‌封装‌：16球WCSP（1.58mm×1.58mm）。
• ‌控制接口‌：I2C兼容（最高1Mbps），支持多设备地址配置（TLV61290通过GPIO设置地址）。

‌6. 关键性能数据‌

• ‌静态电流‌：
  • 升压模式40μA（典型值），旁路模式30μA。
• ‌启动时间‌：400μs（无预偏压条件下）。
• ‌温度范围‌：-40°C至125°C（工作结温）。

‌7. 设计优势‌

• 小尺寸解决方案，适合空间受限的便携设备。
• 支持动态电压调整，优化系统能效与瞬态响应。