TPS63024 高效率1.5A单电感降压-升压转换器数据手册

TPS63024是高效率、低静态电流降压-升压转换器，适用于输入电压高于或低于输出电压的应用。输出电流在升压模式下可高达 1.5A，在降压模式下可高达 3A。开关中的最大平均电流限制为典型值 3A。该TPS63024根据输入电压在降压或升压模式之间自动切换，从而在整个输入电压范围内调节输出电压，确保模式之间的无缝转换。降压-升压转换器基于固定频率脉宽调制 （PWM） 控制器，使用同步整流来获得最高效率。在低负载电流下，转换器进入省电模式，以在整个负载电流范围内保持高效率。有一个 PFM/PWM 引脚，允许用户在自动 PFM/PWM 模式作和强制 PWM作之间进行选择。在PWM模式下，使用通常为2.5MHz的固定频率。输出电压可使用外部电阻分压器进行编程，或固定在芯片内部。可以禁用转换器以最大限度地减少电池消耗。在关机期间，负载与电池断开连接。该器件采用 20 引脚 WCSP 封装，尺寸为 1.766 mm x 2.086 mm。
*附件：tps63024.pdf

特性

• 真正的降压或升压作，在降压和升压作之间自动无缝转换
• 2.3V 至 5.5V 输入电压范围
• 1.5A 连续输出电流 ： V 在 ≥ 2.5V，V 外 = 3.3伏
• 可调和固定的输出电压
• 在降压或升压模式下效率高达 95%，在 V 在 =V外
• 2.5MHz典型开关频率
• 35μA工作静态电流
• 集成软启动
• 省电模式
• 真正的关机功能
• 输出电容放电功能
• 过温保护和过流保护
• 宽电容选择
• 小型 1.766 mm x 2.086 mm，20 引脚 WCSP

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS63024x是德州仪器（TI）推出的高效率、低静态电流的Buck-Boost转换器系列，适用于输入电压可能高于、低于或等于输出电压的应用场景。该系列包含三款型号：

• ‌TPS63024‌：输出电压可调（通过外部电阻分压器设置）
• ‌TPS630241‌：固定输出电压2.9V
• ‌TPS630242‌：固定输出电压3.3V

‌2. 关键特性‌

• ‌宽输入电压范围‌：2.3V至5.5V
• ‌高输出电流‌：
  • Boost模式：最高1.5A（VIN≥2.5V, VOUT=3.3V）
  • Buck模式：最高3A
• ‌高效率‌：
  • Buck或Boost模式下效率高达95%
  • 输入输出电压相同时效率可达97%
• ‌低静态电流‌：35μA（典型值）
• ‌工作频率‌：2.5MHz（典型值）
• ‌封装‌：20引脚WCSP（1.766mm×2.086mm）

‌3. 核心功能‌

• ‌无缝模式切换‌：自动在Buck和Boost模式间切换，确保输出电压稳定。
• ‌ 功率节省模式（PFM） ‌：轻载时自动切换至PFM模式以提升效率。
• ‌集成保护功能‌：
  • 过温保护（140°C触发）
  • 过流保护
  • 输出电容放电功能（等效120Ω电阻）
  • 短路保护（输出低于1.2V时限制输入电流至3A）

‌4. 典型应用‌

• 智能手机、平板电脑
• PC及智能设备配件
• 电池供电设备
• 负载点稳压

‌5. 设计要点‌

• ‌电感选择‌：推荐1μH电感（如Coilcraft XAL4020-102MEB），需满足饱和电流要求。
• ‌电容配置‌：
  • 输入电容：至少10μF（陶瓷电容优先）
  • 输出电容：推荐20μF（陶瓷电容）
• ‌输出电压设置‌（仅TPS63024）：
  通过电阻分压器（R1/R2）调节，FB引脚基准电压为800mV。

‌6. 性能曲线‌

• 效率曲线显示：在3.3V输出、1.5A负载下，效率可达90%以上（输入电压2.8V-4.2V）。
• 负载瞬态响应：Boost和Buck模式下均能快速恢复输出电压（200μs内）。

‌7. 封装与订购信息‌

• 封装：DSBGA-20（YFF）
• 订购型号示例：
  • TPS63024YFFR（可调输出，卷带包装）
  • TPS630242YFFT（固定3.3V输出，小批量包装）

‌8. 文档支持‌

• 数据手册包含详细电气特性、布局指南及典型应用电路。
• 相关评估模块（EVM）用户指南可参考SLVUA24文档。