TPS62748 具有超低静态电流和负载开关的高效降压转换器数据手册

TPS62748 是一款高效降压转换器，具有 360 nA 的典型超低静态电流。该器件经过优化，可采用 2.2μH 电感器和 10μF 输出电容器工作。该器件使用 DCS-Control™，以 1.2 MHz 的典型开关频率工作。在省电模式下，该器件将轻负载效率扩展到 10μA 及以下的负载电流范围。TPS62748 提供 300 mA 的输出电流。一旦启动，该器件可在低至 2.0 V 的输入电压范围内工作。这允许直接从单个 Li-MnO作器件2纽扣电池。
*附件：tps62748.pdf

TPS62748 提供 1.2V 和 1.8V 两种可编程输出电压，可通过一个电压选择引脚进行选择。TPS62748 经过优化，使用小输出电容器提供低输出电压纹波和低噪声。一旦输入电压接近输出电压，该器件就会进入 No Ripple 100% 模式，以防止输出纹波电压增加。在这种工作模式下，器件停止开关并打开高压侧 MOSFET 开关。

TPS62748 在引脚 VOS 和 LOAD 之间有一个 100 mA 负载开关，典型导通电阻为 0.6 欧姆。负载开关通常用于将 Buck 转换器的输出电压分配给子系统。

特性

• 输入电压范围 V在从 2.15 V 到 5.5 V
• 启动后，输入电压范围低至 2.0 V
• 300mA 输出电流
• 360nA 工作静态电流
• 在 10μA 输出电流下效率高达 90%
• 省电模式作
• 可选输出电压
  • 1.2 V 和 1.8 V
• 输出电压放电
• 100mA/2.2 Ω 集成负载开关
• 低输出电压纹波
• 自动转换至无纹波 100% 模式
• 射频友好型 DCS-Control™
• 总解决方案尺寸 < 10 mm^2^
• 小型 1.6mm × 0.9mm、8 焊球 WCSP 封装

参数

方框图

一、产品基本信息

• 型号与版本 ：TPS62748，文档编号 SLVSD37B，2015 年 9 月发布，2021 年 3 月修订。
• 功能定位 ：300/400 mA 高效降压转换器，集成超低静态电流和负载开关，适用于低功耗应用。

二、关键特性

• 输入与输出 ：输入电压范围 2.15 V 至 5.5 V（启动后可低至 2.0 V），支持 300 mA 输出电流，可选 1.2 V 或 1.8 V 固定输出电压。
• 低功耗 ：360 nA 工作静态电流，关断电流低至 70 nA，轻负载时效率高达 90%（10 μA 输出电流）。
• 集成功能 ：100 mA/2.2 Ω 集成负载开关，输出电压放电功能，低输出电压纹波，支持自动过渡到无纹波 100% 模式。
• 拓扑与控制 ：采用 DCS-Control™拓扑，支持 PWM 和省电模式（PSM）无缝切换，开关频率典型 1.2 MHz。
• 保护功能 ：欠压锁定（UVLO）、短路保护、热关断保护。

三、应用领域

• 可穿戴设备 ：健身追踪器、智能手表、健康监测设备。
• 无线通信 ：蓝牙低功耗（Bluetooth® low energy）、RF4CE、Zigbee 设备。
• 其他低功耗场景 ：高效超低功耗应用、能量收集系统。

四、详细描述

• 引脚配置 ：8 引脚 DSBGA 封装（1.6 mm×0.9 mm），包括 VIN、SW、GND、VOS、VSEL、EN、CTRL、LOAD 引脚，各引脚功能明确，如 VSEL 用于输出电压选择，CTRL 控制负载开关。
• 工作模式 ：
  • DCS-Control™ ：结合滞环和电压模式控制，实现优异的交流负载调节和瞬态响应，支持 PWM（中高负载）和 PSM（轻负载）模式无缝切换。
  • 100% 模式 ：当输入电压接近输出电压时，停止切换，高侧 MOSFET 持续导通，避免输出纹波增加。
  • 软启动与放电 ：内置软启动功能，减少启动时的输入电压降；EN 拉低或 UVLO 触发时，自动放电输出电压。
• 规格参数 ：
  • 绝对最大额定值 ：VIN 引脚 - 0.3 V 至 6 V，工作结温 - 40°C 至 125°C。
  • ESD 评级 ：人体模型（HBM）±2000 V，充电设备模型（CDM）±500 V。
  • 热信息 ：结到环境热阻 103°C/W，结到板热阻 20°C/W。
  • 电气特性 ：高侧 MOSFET 导通电阻典型 0.45 Ω，低侧典型 0.22 Ω，输出电压精度 ±2.5%。

五、应用与设计

• 典型应用电路 ：使用 2.2 μH 电感和 10 μF 输出电容，输入电容 4.7 μF，支持低功耗 MCU 和 RF 传感器供电。
• 元件选择 ：
  • 电感 ：推荐 2.2 μH，需考虑饱和电流和直流电阻，如 Toko DFE201610C。
  • 电容 ：输入输出均使用低 ESR 陶瓷电容（X7R/X5R 介质），输入 4.7 μF，输出 10 μF。
• 布局指南 ：输入电容靠近 VIN 和 GND 引脚，VOS 走线短且远离噪声源，SW 节点面积最小化以减少 EMI。

六、封装与订购

• 封装类型 ：1.6 mm×0.9 mm 8-ball WCSP（DSBGA）封装，体积小，适合空间受限设计。
• 订购型号 ：TPS62748YFPR（3000 片 / 卷）、TPS62748YFPT（250 片 / 卷），符合 RoHS 标准，MSL 评级 Level-1-260°C-UNLIM。