TPS65510 具有集成 Boost 转换器的低功耗电池备份 IC数据手册

TPS65510 为电源开关提供了合适的解决方案，以选择主电池或备用电池。

此设备会自动选择电源路径。这取决于 VO_BT 引脚的电压电平。当主电池被移除时，VOUT 引脚的电源路径会自动从 3.3V 低压差 （LDO） 稳压器的输出更改为备用电池。
*附件：tps65510.pdf

备用电池通过外部二极管和电阻器从 VRO 引脚（3.3V LDO 输出）的电源路径充电。LDO 稳压器的输入来自内部升压转换器。

1.2V 输出 LDO 和 1.8V 输出 LDO 稳压器具有使能引脚 V_CTRL。如果不需要这些输出，则应将V_CTRL连接到 AGND 以节省功耗。使用备用电池时，自身功耗小于 3 μA（最大值）。

该设备有两个指示灯。一种是 CS，它监控 VBAT 引脚和 VO_BT 引脚的电压电平。另一个是 XRESET，用于监控 VOUT 引脚的电压电平。这些指示灯应连接到 CPU/DSP 以重置它们。

该器件减少了总解决方案面积并延长了备用电池的使用寿命。

特性

• 电源路径开关，用于选择主电池或备用电池，用于实时时钟 （RTC）
• 集成升压 DC/DC 转换器
  • 调制 通过控制引脚 （PWMON）、脉冲频率调制 （PFM） 或脉宽调制 （PWM） 选择
  • 固定开关频率 （PWM， 750 kHz）
  • 峰值电流模式控制 （PWM）
  • 低功耗 （PFM）
• 四个用于 1.2 V/1.8 V/3.3 V 的集成低压差 （LDO） 稳压器
• 两个集成指示器
  • CS：监控主电池的电压电平 （VBAT） 和升压转换器的输出电压电平 （VO_BT）
  • XRESET：监控 3.3V LDO （VOUT） 的输出电压电平
• 16 引脚 QFN （3mm × 3mm） 封装
• 工作温度 –35°C 至 85°C
• 保护
  • 过流保护 （OCP）
  • 过压保护 （OVP）
  • 热关断 （TSD）
  • 欠压锁定 （UVLO）
• 应用
  • 数码相机
  • 带备用电池的便携式系统

参数

1. 产品概述

TPS65510 是一款低功耗电池备份 IC，集成了升压转换器（Boost Converter）和多个低压差线性稳压器（LDO）。该器件适用于需要实时时钟（RTC）备份电源的应用，能够自动选择主电池或备份电池作为电源路径。

2. 主要特性

• ‌集成升压转换器‌：支持 PWM 和 PFM 调制模式，固定开关频率为 750kHz。
• ‌多个 LDO‌：集成 1.2V、1.8V 和 3.3V LDO，以及一个 3.3V 自适应 LDO。
• ‌电源路径选择‌：根据 VO_BT 引脚电压自动选择主电池或备份电池作为 VOUT 引脚电源。
• ‌低功耗‌：自耗电流低，最大不超过 3μA（备份电池模式下）。
• ‌过压/过流/热关断保护‌：提供全面的保护功能，确保器件稳定可靠运行。
• ‌指示器‌：CS 和 XRESET 指示器，分别用于监测主电池和输出电压状态。
• ‌小型封装‌：16 引脚 QFN（3mm×3mm）封装，节省空间。

3. 功能描述

• ‌电源路径切换‌：当 VO_BT 引脚电压高于设定阈值时，VOUT 引脚由主电池供电；否则，由备份电池供电。
• ‌升压转换器‌：支持 PWM 和 PFM 两种工作模式，通过 PWMON 引脚选择。输出电压可通过外部电阻调节。
• ‌LDO‌：提供多个固定输出电压的 LDO，其中 1.2V 和 1.8V LDO 可通过 V_CTRL 引脚使能/禁用。
• ‌指示器功能‌：CS 指示器监测主电池和 VO_BT 引脚电压，XRESET 指示器监测 VOUT 引脚电压，用于复位负载。

4. 应用

• ‌便携式系统‌：如数字相机、手机等，需要电池备份电源的应用。
• ‌实时时钟（RTC）备份‌：在主电源掉电时，自动切换到备份电池供电，确保 RTC 持续运行。

5. 电气特性

• ‌工作温度范围‌：-35°C 至 85°C
• ‌输入电压范围‌：主电池 VBAT 为 2.65V 至 5.5V，备份电池 VBK 为 1.8V 至 5.5V
• ‌输出电压‌：LDO 输出分别为 1.2V、1.8V 和 3.3V，升压转换器输出电压可调
• ‌静态电流‌：多种工作模式下的静态电流详细列出，最低可达微安级

6. 封装与订购信息

• ‌封装类型‌：16 引脚 QFN（3mm×3mm）
• ‌订购信息‌：提供多种封装选项和订购代码

7. 保护功能

• ‌ 过压保护（OVP） ‌：当反馈电压超过设定阈值时，关闭升压转换器输出。
• ‌ 过流保护（OCP） ‌：监测 SW 引脚电流，超过设定阈值时，将 PWM 模式切换为 PFM 模式。
• ‌ 热关断保护（TSD） ‌：当芯片温度超过设定阈值时，关闭升压转换器输出。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：当主电池电压低于设定阈值时，关闭升压转换器输出。

8. 设计指南

• ‌应用电路‌：提供典型应用电路图，展示如何连接主电池、备份电池、升压转换器和 LDO。
• ‌布局建议‌：提供 PCB 布局建议，以减少噪声和干扰，提高系统稳定性。

9. 状态指示器

• ‌CS 指示器‌：监测主电池和 VO_BT 引脚电压，电压异常时输出低电平信号。
• ‌XRESET 指示器‌：监测 VOUT 引脚电压，电压低于设定阈值时输出低电平信号，用于复位负载。