TPS62651 具有 I2C 兼容接口的 800mA、6MHz 高效率降压转换器数据手册

TPS6265x 器件是一款高频同步降压直流/直流转换器，针对电池供电的便携式应用进行了优化。TPS6265x 专为低功耗应用而设计，支持高达 800mA 的负载电流，并允许使用小型、低成本的电感器和电容器。

该器件非常适合由单节锂离子电池供电的移动电话和类似的便携式应用。输出电压范围可通过 I 调节^2^C 接口低至 0.75V，该器件支持智能手机和掌上电脑中的低压 DSP 和处理器核心电源。
*附件：tps62651.pdf

TPS6265x 以 6MHz 的稳压开关频率运行，并在轻负载电流下进入效率优化的省电模式运行，以在整个负载电流范围内保持高效率。在停机模式下，电流消耗降低至 3.5μA 以下。

串行接口兼容 Standard、Fast/Fast Plus 和 High-Speed 模式 I^2^C 规范允许以高达 3.4 Mbps 的速度传输。该通信接口用于动态电压调节，电压步长低至 12.5mV，用于设置输出电压或重新编程作模式（PFM/PWM 或强制 PWM）。

TPS6265x 采用 9 引脚芯片级封装 （CSP）。

特性

• 6 MHz 工作频率时效率为 86%
• 38μA 静态电流
• 宽 V在范围：2.3 V 至 5.5 V
• 6MHz 稳频作
• 同类最佳负载和线路瞬态
• ±2% PWM 直流电压精度
• 自动 PFM/PWM 模式切换
• 低纹波轻负载 PFM
• 我^2^C 兼容接口高达 3.4 Mbps
• 引脚可选输出电压 （VSEL）
• 内部软启动，<150μs 启动时间
• 电流过载和热关断保护
• 需要
  三个表面贴装外部元件（1 个 MLCC 电感器、2 个陶瓷电容器）
• 完整的 1 mm 以下元件轮廓解决方案
• 总解决方案尺寸 <13mm^2^
• 采用 9 引脚 NanoFree （CSP） 封装
• 应用
  • 符合 SmartReflex 标准的电源
  • OMAP 应用处理器内核电源
  • 手机、智能手机
  • 微型 DC-DC 转换器模块

参数

方框图

一、概述

TPS62651 是一款高频、高效率的同步降压直流-直流转换器，专为电池供电的便携式应用而设计。它支持高达 800mA 的负载电流，并具有 I²C 兼容接口，允许动态电压调节和模式控制。

二、主要特性

• ‌高频操作‌：固定 6MHz 开关频率，支持小尺寸电感和电容。
• ‌高效率‌：在 6MHz 操作时效率可达 86%。
• ‌低静态电流‌：仅 38μA，有助于延长电池寿命。
• ‌动态电压调节‌：通过 I²C 接口实现，电压调节步长可达 12.5mV。
• ‌模式切换‌：自动在 PWM（脉冲宽度调制）和 PFM（脉冲频率调制）模式之间切换，以维持高效率。
• ‌热保护和过流保护‌：集成热关断和过流保护功能，增强系统可靠性。
• ‌小型封装‌：采用 9 引脚 NanoFree™（CSP）封装，解决方案尺寸小于 13mm²。

三、应用

• 智能手机
• 手持电脑
• 微 DC-DC 转换器模块
• OMAP™ 应用处理器核心供电

四、电气特性

• ‌输入电压范围‌：2.3V 至 5.5V
• ‌输出电压范围‌：0.75V 至 1.5375V（可调），通过 I²C 接口设置。
• ‌负载电流‌：最大 800mA
• ‌效率‌：在不同负载和输入电压条件下，效率高达 86%
• ‌静态电流‌：在 PWM 模式下为 5.35mA，在关机模式下低于 3.5μA。

五、功能框图

文档提供了功能框图，展示了 TPS62651 的内部结构，包括功率开关、频率控制、软启动、电流限制检测、欠压锁定、热关断等关键模块。

六、引脚分配

• ‌VIN‌：输入电压引脚。
• ‌SW‌：开关引脚，连接内部功率 MOSFET 的漏极。
• ‌GND‌：地引脚。
• ‌EN‌：使能引脚，用于控制设备的开启和关闭。
• ‌VSEL‌：电压选择引脚，用于设置输出电压或选择操作模式。
• ‌SDA‌ 和 ‌SCL‌：I²C 接口数据线和时钟线。
• ‌FB‌：反馈引脚，用于输出电压的监测。

七、应用信息

• ‌电感选择‌：推荐使用 0.3μH 至 1.3μH 范围内的电感。
• ‌输出电容选择‌：推荐使用 4.7μF 至 10μF 范围内的陶瓷电容。
• ‌输入电容选择‌：对于大多数应用，推荐使用 2.2μF 或 4.7μF 的电容。
• ‌布局考虑‌：强调了输入电容、电感和输出电容应尽可能靠近 IC 引脚放置，以减少噪声和干扰。

八、封装和尺寸

• ‌封装类型‌：9 引脚 NanoFree™（CSP）封装。
• ‌尺寸‌：小于 13mm² 的解决方案尺寸。

九、其他信息

• ‌绝对最大额定值‌：包括输入电压、输出电压、结温等参数的最大值。
• ‌推荐工作条件‌：详细列出了推荐的工作环境温度、输入电压等条件。
• ‌订购信息‌：提供了不同输出电压版本和封装选项的订购信息。

十、I²C 接口描述

• ‌通信协议‌：支持标准模式（100kbps）、快速模式（400kbps）、快速模式+（1Mbps）和高速模式（高达 3.4Mbps）。
• ‌寄存器描述‌：详细描述了 VSEL0、VSEL1、CONTROL1 和 CONTROL2 四个寄存器的功能和用途。