TPS60205 稳压 3.3V 低纹波电荷泵，带电源良好指示灯数据手册

TPS6020x 升压稳压电荷泵在 1.8V 至 3.6V 输入电压下产生 3.3V ±4% 的输出电压。这些器件通常由两个碱性、镍镉或镍氢电池供电，工作电压低至 1.6 V。2V 输入的连续输出电流至少为 100 mA。只需四个外部电容器即可构建完整的低纹波DC/DC转换器。两个单端电荷泵的推挽式工作模式确保了低输出电压纹波，因为电流连续传输到输出端。
*附件：tps60205.pdf

特性

• 稳压 3.3V 输出电压，在 1.8V 至 3.6V 输入电压下输出电流高达 100mA
• 通过推挽式拓扑实现小于 5 mV （PP） 的输出电压纹波
• 集成低电量和电源良好检测器
• 开关频率可与外部时钟信号同步
• 以高达 90% 的效率和 35μA 的静态电源电流扩展电池使用时间
• 易于设计、低成本、低 EMI 电源，因为不使用电感器
• 0.05μA 关断电流，电池在关断模式下与负载隔离
• 采用超小型 10 引脚 MSOP 的紧凑型转换器解决方案，仅需四个外部电容器
• 提供评估模块 （TPS60200EVM-145）

参数

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS60204（带低电量检测器）、TPS60205（带电源良好检测器）
• ‌功能‌：将1.8V至3.6V输入电压转换为稳定的3.3V输出，最大输出电流100mA，采用无电感电荷泵架构，集成低纹波推挽拓扑。
• ‌关键特性‌：
  • 输出纹波<5mV（峰峰值），效率高达90%，静态电流35μA。
  • 支持外部时钟同步（最高800kHz），关断电流仅0.05μA。
  • 10引脚MSOP封装，仅需4个外部电容。

‌2. 应用场景‌

• 电池供电设备：MP3播放器、PDA、血糖仪、手持仪器等。
• 替代传统电感式DC/DC转换器，尤其适用于空间敏感场景。

‌3. 工作原理‌

• ‌推挽模式‌：双电荷泵交替工作（180°相位差），实现连续电流传输以降低纹波。
• ‌控制模式‌：
  • ‌恒频线性模式‌（负载电流>7mA）：固定频率调节MOSFET导通电阻以稳定输出。
  • ‌脉冲跳跃模式‌（轻载）：跳过周期以提升效率，仍保持低纹波。
• ‌同步功能‌：通过EN引脚输入外部时钟信号，可抑制开关噪声。

‌4. 关键电路设计‌

• ‌电容选型‌：
  • 推荐陶瓷电容（X7R/X5R材质），C1/C2=1μF，Ci≥2.2μF，Co≥2.2μF。
• ‌ 低电量检测（TPS60204） ‌：
  • LBI引脚阈值1.18V±4%，通过电阻分压设置警告电压。
• ‌ 电源良好检测（TPS60205） ‌：
  • PG引脚在输出电压达90%额定值时触发，需外接上拉电阻。

‌5. 性能参数‌

• ‌电气特性‌：
  • 输入电压范围：1.6V–3.6V，输出精度3.3V±4%。
  • 峰值输出电流：2V输入时100mA（持续），1.6V输入时受限（参见曲线图）。
• ‌热管理‌：
  • 最大结温125℃，MSOP封装热阻294℃/W（需优化PCB布局散热）。

‌6. 封装与订购信息‌

• ‌封装‌：10引脚MSOP（DGS），尺寸3.05mm×4.98mm。
• ‌型号选项‌：
  • TPS60204DGS（低电量检测）、TPS60205DGS（电源良好检测），支持卷带包装（后缀R）。

‌7. 设计资源‌

• 参考布局：单层PCB设计，电容就近放置以降低寄生效应。
• 评估模块：TPS60200EVM-145兼容评估板（需适配引脚）。