TPS63901 5.5V 降压-升压转换器，工作 IQ 为 75nA，采用 WCSP 封装数据手册

TPS63901 器件是一款高效同步降压-升压转换器，具有极低的静态电流（典型值为 75 nA）。该器件具有 32 种用户可编程输出电压设置，电压范围为 1.8 V 至 5 V。

动态电压调节功能允许应用在工作期间在两个输出电压之间切换;例如，通过在待机作期间使用较低的系统电源电压来节省功耗。
*附件：tps63901.pdf

该器件具有宽电源电压范围和可编程输入电流限制（1 mA 至 100 mA 且无限制），非常适合与各种初级电池（如 3S 碱性电池、1S Li-MnO2 或 1S Li-SOCl2）和二次电池类型一起使用。

高输出电流能力支持常用的射频标准，如 sub-1GHz、BLE、LoRa、wM-Bus 和 NB-IoT。

特性

• 1.8V 至 5.5V 输入电压范围
• 1.8V 至 5V 输出电压范围（100mV 步长）
  • 可通过外部电阻器编程
  • SEL 引脚可在两个输出电压预设之间切换
• 400mA 输出电流（VI ≥ 2.0V，VO = 3.3V
• 可堆叠：并联多个设备以获得更高的输出电流
• 在 10μA 负载电流下效率> 90%
  • 75nA 静态电流
  • 60nA 关断电流
• 单模式作
  • 消除了降压、降压-升压和升压作之间的模式转换
  • 低输出纹波
  • 出色的瞬态性能
• 强大的作特性
  • 集成软启动
  • 具有 8 种设置（1 mA 至 100 mA 和无限制）的可编程输入电流限制
  • 输出短路和过热保护
• 微小的解决方案尺寸
  • 小型 2.2 μH 电感器、单个 22 μF 输出电容器
  • 12 引脚、1.5mm × 1.15mm、0.35mm 间距 WCSP 封装

参数

方框图

1. 产品概述

TPS63901是一款高效率、超低静态电流（75nA典型值）的同步Buck-Boost转换器，适用于1.8V至5.5V的输入电压范围，并能提供1.8V至5V的可调输出电压。该转换器具有动态电压缩放（DVS）功能，支持在两种预设输出电压之间切换，特别适用于可穿戴电子设备和物联网（IoT）应用。

2. 主要特性

2.1 宽输入与输出电压范围

• ‌输入电压范围‌：1.8V至5.5V。
• ‌输出电压范围‌：1.8V至5V，可编程，步长为100mV。

2.2 高效率与低功耗

• ‌高效率‌：在10μA负载电流下效率超过90%。
• ‌超低静态电流‌：75nA典型值，关机电流为60nA。

2.3 动态电压缩放（DVS）

• ‌两种预设电压‌：通过SEL引脚切换，节省功耗。
• ‌平滑过渡‌：输出电压在预设电压之间平滑过渡。

2.4 输入电流限制

• ‌可编程限制‌：提供从1mA到100mA的八种可编程输入电流限制设置，以及“无限制”选项。
• ‌保护电池‌：防止从电池抽取过高电流。

2.5 强大的保护功能

• ‌短路保护‌：在短路条件下限制输入电流。
• ‌过温保护‌：防止器件过热损坏。
• ‌软启动‌：减少启动时的浪涌电流。

2.6 小型封装

• ‌WCSP封装‌：12球，1.5mm x 1.15mm，0.35mm间距，节省空间。

3. 应用领域

• ‌智能手表‌
• ‌智能追踪器‌
• ‌可穿戴电子设备‌
• ‌医疗传感器贴片与患者监护仪‌
• ‌智能仪表与传感器节点‌
• ‌电子智能锁‌
• ‌工业IoT与NB-IoT‌

4. 典型应用电路

文档中提供了详细的典型应用电路图，包括输入电容、输出电容、电感以及配置电阻的选择指南。此外，还介绍了如何使用SEL引脚切换输出电压，并通过CFG引脚设置输入电流限制和输出电压。

5. 设计指南

• ‌元件选择‌：提供了电感、输出电容和输入电容的推荐值。
• ‌布局建议‌：强调输入和输出电容应尽可能靠近器件放置，以减小环路面积。
• ‌配置电阻‌：详细说明了如何通过CFG引脚和SEL引脚配置输出电压和输入电流限制。

6. 性能特点

• ‌单模式操作‌：消除了Buck、Buck-Boost和Boost模式之间的转换，提高了稳定性。
• ‌低输出纹波‌：通过优化控制算法，提供低输出纹波。
• ‌快速瞬态响应‌：适用于需要快速响应的应用场景。

7. 文档与支持

Texas Instruments提供了详细的数据手册、应用笔记和支持资源。用户可以通过TI的官方网站获取最新文档、设计工具和社区支持。此外，文档中还包含了详细的引脚配置、功能描述、设备操作模式以及应用和实现指南。