TPS63900 1.8V 至 5.5V、75nA IQ 降压-升压转换器，具有输入电流限制和动态电压调节功能数据手册

TPS63900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 个用户可编程输出电压设置，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电力。
*附件：tps63900.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 和无限制），非常适合与 3S 碱性、1S Li-MnO 等各种初级电池一起使用2或 1S 锂聚合物2和二次电池类型。

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

特性

• 输入电压范围：1.8 V 至 5.5 V

• 输出电压范围：1.8 V 至 5 V（100 mV 步长）

  • 可通过外部电阻进行编程
  • SEL 引脚在两个输出电压预设之间切换

• 400mA 输出电流，用于 V 我 ≥ 2.0 V、V O = 3.3 V（典型值 1.45A 峰值开关电流限制）

  • 可堆叠：并联多个器件以获得更高的输出电流

• 10μA负载电流下效率为90%

  • 75nA 静态电流
  • 60nA 关断电流

• 单模作

  • 消除降压、降压-升压和升压作之间的模式转换
  • 低输出纹波
  • 优异的瞬态性能

• 安全和稳健的作特性

  • 集成软启动
  • 可编程输入电流限制，具有八种设置（1 mA 至 100 mA 和无限制）
  • 输出短路和过热保护

• 21 毫米的微型溶液尺寸^2^

  • 小型 2.2μH 电感器，单个 22μF 输出电容器
  • 10引脚、2.5mm×2.5mm、0.5mm间距的WSON封装

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS63900是德州仪器（TI）推出的一款高效同步降压-升压转换器，专为低功耗应用设计，具有以下核心特性：

• ‌输入电压范围‌：1.8 V至5.5 V
• ‌输出电压范围‌：1.8 V至5.0 V（以100 mV步进可编程）
• ‌超低静态电流‌：75 nA（典型值），60 nA关断电流
• ‌输出电流能力‌：高达400 mA（VI ≥ 2.0 V时）
• ‌单模式操作‌：无缝切换降压、升压和降压-升压模式，无瞬态干扰。

‌2. 关键特性‌

• ‌ 动态电压调节（DVS） ‌：通过SEL引脚切换两种预设输出电压，适用于待机节能场景。
• ‌可编程输入电流限制‌：8种设置（1 mA至100 mA及无限制），适配不同电池类型（如碱性电池、锂锰电池等）。
• ‌集成保护功能‌：短路保护、过热关断及软启动机制。
• ‌小尺寸解决方案‌：2.5 mm × 2.5 mm WSON封装，仅需2.2 µH电感和22 µF输出电容。

‌3. 应用领域‌

• 智能电表与传感器节点
• 医疗设备（如患者监护仪、传感器贴片）
• 可穿戴电子与工业物联网（IIoT）
• 资产追踪与电子智能锁

‌4. 工作原理‌

• ‌梯形电流控制‌：通过四相位操作（A/B/C/D）实现平滑模式切换，避免传统Buck-Boost的纹波问题。
• ‌配置接口‌：通过CFG1/CFG2/CFG3引脚外接电阻设置输出电压和输入电流限制，启动时读取后锁定配置。

‌5. 设计要点‌

• ‌电感选择‌：推荐2.2 µH低DCR电感（如Murata DFE252012F-2R2M），需满足峰值电流要求。
• ‌电容选择‌：输入电容≥10 µF（陶瓷），输出电容≥22 µF（低ESR）。
• ‌PCB布局‌：优先缩短输入/输出回路，优化散热设计。

‌6. 典型性能‌

• ‌效率‌：>90%（10 µA负载），支持轻载高效运行。
• ‌启动时间‌：1.8 V输出约2 ms，5 V输出约6 ms。
• ‌动态响应‌：支持100 mA/µs负载瞬态，输出电压波动可控。