tps61220引脚功能与工作原理

　　TPS61200 系列芯片为由单节、双节或三节碱性电池、镍镉或镍氢电池、或者单节锂电池或锂化合物电池供电的设备提供电源解决方案。它还可用于燃料电池和太阳能电池的场合，在处理低输入电压的供电设备中是必不可少的。可能的输出电流根据输入电压对输出电压的比值确定。这些器件在5V 的输出电压时可提供输出电流高达600毫安。脉宽调制（PWM） 控制器采用同步整流，以获得较高的效率。在低负载电流情况下，转换器进入省电模式以维持在宽负载电流范围内的高效率。省电模式可以被禁用，迫使转换器运行在一个固定的开关频率。最高平均输入电流限制为1500 mA 值。该输出电压可通过外部电阻分压器确定，或者是固定输出。该转换器还可通过禁用功能尽可能降低电池电量流失。在停机状态下，负载是完全断开的。该器件采用10引脚的QFN PowerPadTM封装测量3亳米X3毫米。

　　TPS61220的原理图

　　TPS61220采用6引脚SC-70封装，工作静态电流为5uA，而且可在轻负载条件下保持极高的效率。该IC解决方案支持0.7V至5.5V的输入电压以及1.8V至5.5V的输出电压，可进一步延长基于低功耗微处理器的设计方案的电池使用寿命，如采用单节AA电池或碱性纽扣电池等应用。在5V输出电压时，输出电流高达50mA，并使系统锂离子电池放电电压低至2.5V。

　　特点

　　• 工作效率高达 85%，电压为 3.3 V （Vin ≥ 1.2 V） 时输出电流为 30 mA，电压为 5V （Vin ≥ 1.2 V） 时输出电流为 20 mA；

　　• 典型器件静态电流为 5 µA；

　　• 以 0.7 V 输入电压启动进入负载；

　　• 工作输入电压范围介于 0.7 V 至 5.5 V 之间；

　　• 固定与可调输出电压选择范围介于 1.8 V ～ 5.5 V 之间；

　　• 过温保护。

　　引脚排列图：

　　TPS61220功能描述

　　1、控制电路

　　该设备的控制电路是基于平均电流模式拓扑。平均电感电流是由一快速电流调节回路控制，它是由电压控制回路控制。该控制器还使用输入和输出电压前馈。对变化的输入和输出电压进行监测，可立即改变调制器的占空比以实现快速响应这些错误。电压误差放大器从FB引脚得到的反馈输入。对于可调输出电压，电阻分压器，必须连接到该脚。对于固定输出电压，FB必须连接到输出电压。用改变内部电阻分压器同反馈电压进行比较方法输出固定电压。

　　2、同步运行

　　该器件使用三个内置的N沟道MOSFET，以保持在所有可能的同步电源转换条件下工作。这使设备保持在较宽的输入电压和高效率的输出功率。为了避免接地切换问题，接地引脚GND 和高电流PGND 两个独立的接地使用。对于所有控制］ 力能的地线是GND引脚。电源开关连接到PGND。这两个地必须同时连接在PCB的地线上。转换器关闭时负载从输入端断开。

　　3、降压调节

　　般的升压转换器只调节比输出电压低的输入电压，该器件工作不同。如果输入电压达到或超过输出电压时，转换器会自动更改为一个降压转换模式。在这种模式下，控制电路改变了两个整流开关行为。而继续切换它使整个开关电压下降到安全状态。

　　4、节电模式

　　省电（PS） 的引脚可以用来选择不同的操作模式。要启用省电模式的PS引脚必领设置低电平。省电模式是用于提高轻负载时的效率。如果低于平均电感电流300mA.节电模式启用，而输入电压过低或高于其安全电压，该转换器停止工作。如果输出电压下降至低于其设定输出电压值。设备的启动。输出电压开始变化。再次使系统的平均电感电流高于当前的负载条件下的电流。操作可以持续- 一个或几个脉冲。停止运作的条件得到满足，该转换器就停止工作。通过编程引脚PS来禁用省电模式。

　　5启动设备

　　EN为设置高时，该芯片启3.EN设置为接地时，芯片进入关机模式。在关机模式下，开关稳压器停止工作，所有的内部控制电路包括低电压比较器关闭。负载从输入端断开。在启动转换器时，对占空比和峰值电流限制。以避免高峰值电流从电池中倒灌出来。

　　6、软启动和短路保护

　　启用后，该设备开始运作。起初它与VOUT保持断开，电容在VAUX充电。如果电容充电至2.5V时。器件开关正常运作。这意味着VOUT在输出并对VOUT的电容器充电。负载也连接到该引脚上。要在一个脉冲的控制方式下输出电压，平均电流限制在400毫安。在约1.2V输出电压，目前的限制是其标称值。如果输出电压不增加，目前的限制将不会增加。因此。在启动时输出电压过冲，以及浪涌电流，都是保持在最低限度。

　　7、欠压锁定

　　在欠压锁定端电压降到0.25V以下时。欠压锁定功能可以防止VOUT供应输出电压。电压经过一个电阻分压器进行监测，例如供应电压。任何被监测的电压阅值都可以进行编程。如果在欠压锁定模式下，器件仍然保持其供电电压，但不关闭程序，直到EN为低。这欠压锁定功能是执行，以防止转换器出现故障。

　　8、过热保护

　　该器件具有内置的温度传感器监控芯片的内部IC温度。如果温度超过编程阙值，芯片将停止工作。在集成电路温度低于芯片的正常工作温度时才开始运作。内置的温度传输信号有一个滞后，以避免在过热的保护动作发生在集成电路温度不稳定的情况下。

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