TPS61299 95nA 静态电流、5.5V 升压转换器，具有输入电流限制和快速瞬态性能数据手册

TPS61299x/xA 是一款同步升压转换器，具有 95nA 的超低静态电流和平均输入电流限制。该器件为使用碱性电池和纽扣电池的便携式设备提供电源解决方案。该器件在轻负载条件下具有高效率，可实现较长的运行时间，平均输入电流限制可以避免电池在大电流下放电。

TPS61299x/xA 具有 0.5V 至 5.5V 的宽输入电压范围和 1.8V 至 5.5V 的输出电压范围。该器件具有 5mA 至 1.9A 的平均输入电流限制的不同版本。具有 1.2A 电流限制的 TPS61299 可支持高达 500mA 的 3V 至 5V 转换输出电流，并在 200mA 负载下实现约 94% 的效率。
*附件：tps61299.pdf

TPS61299x/xA 在输出电压为 4.5V、5V 或 5.5V 时具有可选的快速负载瞬态性能。在快速负载瞬态中，当输出电流从 0A 到 200mA 瞬态时，典型设置时间为 8μs。

TPS61299x 在禁用时支持真正关断功能。TPS61299xA 在禁用时支持强制直通功能。客户可以根据特定应用选择其中任何一种。

TPS61299x/xA 采用 6 引脚 1.2mm x 0.8mm WCSP 封装和 6 引脚 1.6mm x 1.6mm SOT563 封装，可提供非常小的解决方案尺寸。

特性

• 输入电压范围：0.5V 至 5.5V
• TPS61299x 的最小启动电压为 0.7V
• TPS61299xA 的最小启动电压为 0.9V
• TPS61299x 的输入工作电压低至 150mV，信号 VIN > 0.7V
• TPS61299xA 的输入工作电压低至 150mV，信号 VIN > 0.9V
• 输出电压范围：1.8V 至 5.5V VSEL 引脚选择输出电压
• 平均输入电流限制：5mA;25 毫安;50 毫安;100 毫安;250mA、500mA、1.2A、1.9A（不同版本）
• 来自 VOUT 的 95nA 典型静态电流
• TPS61299x 从 VIN 到 GND 的典型关断电流为 60nA
• TPS61299xA 从 VIN 到 GND 的典型力通过电流为 30nA
• 在 VIN = 3.6V、VOUT = 5V 和 IOUT =10μA 时效率高达 91%
• 在 VIN = 3.6V、VOUT = 5V 和 IOUT =200mA 时，效率高达 94%
• 快速瞬态性能：VIN = 3.6V、VOUT = 5V、IOUT = 0A -> 200mA 时设置时间 ~8μs
• TPS61299x 在 EN 低电平时真正断开连接
• TPS61299xA 的强制通过在 EN 低电平时
• 自动 PFM/PWM 模式转换
• VIN > VOUT 自动直通
• 输出 SCP 和热关断保护
• 6 引脚 WCSP （1.2mm x 0.8mm） / SOT563 封装 （1.6mm x 1.6mm）

参数

方框图

1. 概述

TPS61299x/xA是一款具有超低静态电流（95nA）和平均输入电流限制的同步升压转换器，适用于便携式设备如智能手表、智能手环和便携式医疗设备。该转换器支持宽输入电压范围（0.5V至5.5V）和多种输出电压选项（1.8V至5.5V），并具有快速瞬态响应性能。

2. 主要特性

• ‌超低静态电流‌：典型值为95nA（从VOUT），60nA（TPS61299x的VIN到GND的关机电流），30nA（TPS61299xA的VIN到GND的强制导通电流）。
• ‌宽输入电压范围‌：0.5V至5.5V，启动电压低至0.7V（TPS61299x）或0.9V（TPS61299xA）。
• ‌多种平均输入电流限制选项‌：从5mA到1.9A，满足不同应用需求。
• ‌高效率‌：在轻载条件下也能保持高效率，如VIN=3.6V, VOUT=5V, IOUT=10μA时效率可达91%。
• ‌快速瞬态响应‌：在输出电压为4.5V、5V或5.5V时，负载从0A到200mA的瞬态响应时间约为8μs。
• ‌可选的真关机或强制导通功能‌：TPS61299x在EN引脚为低电平时进入真关机模式，而TPS61299xA则进入强制导通模式。
• ‌小封装尺寸‌：提供6引脚1.2mm x 0.8mm WCSP封装和6引脚1.6mm x 1.6mm SOT563封装。

3. 应用领域

• ‌智能手表和智能手环‌
• ‌便携式医疗设备‌
• ‌真无线立体声(TWS)耳机‌

4. 功能描述

• ‌自动PFM/PWM模式转换‌：根据负载条件自动在PFM和PWM模式之间切换，以优化效率。
• ‌输出短路保护和热关断保护‌：提供过流保护、短路保护和热关断功能，确保设备安全。
• ‌版本检测功能‌：通过VSEL引脚选择不同的输出电压设置，并在启动时自动检测VSEL引脚配置。
• ‌快速负载瞬态性能‌：在快速负载瞬态模式下，提供更快的瞬态响应速度，以满足对动态性能要求较高的应用。

5. 设计指南

• ‌电感选择‌：建议使用1μH的电感器，以确保最佳性能。
• ‌输出电容选择‌：根据输出纹波和环路稳定性要求选择合适的输出电容。推荐使用X5R或X7R陶瓷电容，有效电容值应在4μF至1000μF之间。
• ‌输入电容选择‌：使用多层X5R或X7R陶瓷电容作为输入解耦电容，电容值建议为10μF。
• ‌布局建议‌：输入和输出电容应尽可能靠近IC放置，以减小寄生参数和噪声干扰。同时，注意散热设计，确保IC在工作时不超过最大结温。

6. 封装与订购信息

TPS61299x/xA提供多种封装选项和订购信息，具体请参考文件末尾的机械、封装和可订购信息部分。

7. 文档与支持

• 提供详细的数据手册和应用指南，帮助用户进行设计和开发。
• 可通过TI的E2E™支持论坛获取技术支持和设计帮助。
• 支持使用TI的WEBENCH®工具进行电源设计。