TPSM83100 1.5A 高效升降压模块，带集成电感器数据手册

TPSM83100 和 TPSM83101 是恒频峰值电流模式控制降压-升压 MicroSiP™ 电源模块，针对小尺寸解决方案和高效率进行了优化。电源模块集成了一个电感器，以简化设计、减少外部元件并节省 PCB 面积。它们具有 3A 峰值电流限制 （典型值） 和 1.6V 至 5.5V 输入电压范围。TPSM83100 和 TPSM83101 为系统预稳压器和稳压器提供电源解决方案。
*附件：tpsm83100.pdf

根据输入电压，当输入电压大致等于输出电压时，TPSM83100 和 TPSM83101 会自动以升压、降压或 3 周期降压-升压模式运行。模式之间的转换以定义的占空比进行，并避免了模式内不必要的切换，以减少输出电压纹波。8μA 静态电流和省电模式可在轻负载至空载条件下实现最高效率。

特性

• 1.6V 至 5.5V 输入电压范围
  • 器件输入电压> 1.65V，用于启动
• 1.2V 至 5.5V 输出电压范围
  • PFM 模式下支持 1.0V Vout
• 高输出电流能力，3A 峰值开关电流
  • 1.5A Iout，用于 VIN ≥ 3V，VOUT = 3.3V
  • 1.2A Iout，VIN ≥ 2.7V，VOUT = 3.3V
• 有源输出放电（仅限 TPSM83101）
• 在整个负载范围内实现高效率
  • 8μA 典型静态电流
  • 自动省电模式和强制 PWM 模式
• 峰值电流降压-升压模式架构
  • 无缝模式转换
  • 正向和反向电流作
  • 启动至预偏置输出
  • 固定频率作，开关频率为 2MHz
• 安全和坚固的作特点
  • 过流保护和短路保护
  • 集成软启动，主动提升采用
  • 过热保护和过压保护
  • 带负载断开的真正关断功能
  • 正向和反向电流限制
• 小解决方案尺寸
  • 带集成电感器的 MicroSiP™ 功率模块
  • 2.0mm × 2.6mm × 1.2mm（最大） 8 引脚 μSiP 封装

参数

方框图

1. 主要特性

• ‌输入电压范围‌：1.6V 至 5.5V（启动电压 > 1.65V）
• ‌输出电压范围‌：1.2V 至 5.5V（PFM模式下支持1.0V）
• ‌输出电流能力‌：
  • TPSM83100/1：1.5A（VIN ≥ 3V, VOUT = 3.3V）
  • TPSM83100：1.2A（VIN ≥ 2.7V, VOUT = 3.3V）
• ‌峰值开关电流‌：3A
• ‌高效率‌：全负载范围内高效率，典型静态电流8μA
• ‌操作模式‌：自动电源节省模式和强制PWM模式
• ‌保护功能‌：过流保护、短路保护、过温保护、过压保护、真关断功能
• ‌小尺寸解决方案‌：集成电感器的MicroSiP™功率模块，2.0mm × 2.6mm × 1.2mm（最大）8引脚μSiP封装

2. 应用领域

• ‌电压稳定器‌：数据通信、光模块、冷却/加热系统
• ‌系统预调节器‌：智能手机、平板电脑、终端、车载信息娱乐系统
• ‌负载点调节‌：有线传感器、端口/线缆适配器、多功能USB设备
• ‌指纹和摄像头传感器‌：电子智能锁、IP网络摄像头

3. 功能描述

• ‌ 模式选择（PFM/PWM） ‌：
  • ‌PFM模式‌：自动进入，以维持轻载至无载条件下的高效率
  • ‌PWM模式‌：强制启用，以实现最小输出纹波
• ‌输出放电‌（TPSM83101特有）：提供主动下拉电流以快速放电输出，防止输出浮动或进入不确定状态
• ‌反向电流操作‌：在FPWM模式下支持反向电流操作（电流从VOUT流向VIN）
• ‌软启动‌：集成软启动功能，带有主动斜坡适应

4. 保护特性

• ‌输入过压保护‌：防止电流从输出流向输入时损坏设备
• ‌输出过压保护‌：防止外部反馈引脚失效时损坏设备
• ‌短路保护‌：具有峰值电流限制性能，在短路或过载情况下保护设备
• ‌热关断‌：监测芯片温度，超过典型热阈值160°C时停止工作

5. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：MicroSiP™ 8引脚μSiP封装
• ‌尺寸‌：2.0mm × 2.6mm × 1.2mm（最大）

6. 典型应用电路

• ‌电路组成‌：包括输入电容、输出电容、使能引脚（EN）、模式选择引脚（MODE）、反馈引脚（FB）等
• ‌设计指南‌：推荐输出电容47μF，输入电容22μF，使用陶瓷电容并尽可能靠近模块放置

7. 热性能

• ‌热阻‌：θJA = 48.9°C/W（标准EVM）
• ‌结温范围‌：–40°C至150°C（结温），–65°C至150°C（存储温度）

8. 电气特性

• ‌开关频率‌：约2MHz
• ‌启动延迟‌：EN引脚上升沿后的启动延迟时间0.87ms至1.5ms
• ‌软启动时间‌：6.42ms至58.68ms

9. 文档与支持

• ‌设计工具‌：可使用TI的WEBENCH® Power Designer进行自定义设计
• ‌支持资源‌：TI E2E™支持论坛提供快速验证答案和设计帮助

10. 注意事项

• ‌布局指南‌：输入和输出电容应尽可能靠近模块放置，以减少寄生电感和电阻
• ‌静电放电（ESD）防护‌：处理集成电路时需采取适当的预防措施，以防ESD损坏