TPS60125 稳压式 3.0V 高效电荷泵，带电源良好指示灯数据手册

TPS6012x 升压稳压电荷泵在 1.8V 至 3.6V 输入电压（两节碱性、镍镉或镍氢电池）下产生 3.3V 或 3V ±4% 的输出电压。它们可以提供至少 200 mA 的输出电流（TPS60122和 TPS60123 为 100 mA），所有这些都来自 2V 输入。需要四个外部电容器来构建一个完整的高效DC/DC电荷泵转换器。为了在宽输入电压范围内实现高效率，电荷泵自动选择1.5倍或倍频转换模式。通过2 V输入，所有IC都可以以满载电流启动。

这些器件具有省电脉冲跳转模式，可在轻负载下延长电池寿命。TPS60120、TPS60122和TPS60124包括一个低电量比较器。TPS60121、TPS60123和TPS60125具有电源良好的输出。逻辑关断功能将电源电流降低到最大1uA，并断开负载与输入的连接。特殊的电流控制电路可防止在启动过程中从电池中汲取过多电流。该DC/DC转换器不需要电感器，因此EMI问题较低。它采用小型、热增强型 20 引脚 PowerPAD^TM的^包 （PWP）。
*附件：tps60125.pdf

特性

• 由于采用特殊的开关拓扑结构，在输入电压范围内具有较高的平均效率
• 输入电压范围为1.8V至3.6V的最小200mA输出电流
• 稳压3.3V或3V±4%输出电压
• 无需电感器，低 EMI
• 只需四个外部元件
• 55-uA 静态电源电流
• 0.05 uA 关断电流
• 关机时负载断开
• 集成低电量和电源良好检测器
• 提供评估模块 （TPS60120EVM-142）
• 应用
  • 由两个电池供电的应用
  • 便携式仪器
  • 电池供电的微处理器系统
  • 微型设备
  • 备用电池升压转换器
  • PDA、组织者、笔记本电脑
  • MP-3 便携式音频播放器
  • 手持式仪器
  • 医疗器械（例如血糖仪）
  • 无绳电话

参数

‌1. 产品概述‌
TPS6012x系列是德州仪器（TI）推出的高效、可调节电荷泵DC/DC转换器，专为两节电池供电的便携式设备设计。该系列包含6款型号（TPS60120-TPS60125），支持1.8V至3.6V输入电压，输出3V或3.3V（±4%精度），最大输出电流200mA（部分型号100mA）。其核心特点包括：

• ‌高效转换‌：通过自适应1.5x/2x模式切换优化效率（典型效率达90%）。
• ‌低功耗‌：静态电流55μA，关断电流0.05μA。
• ‌集成功能‌：部分型号集成低电量检测（LBI/LBO）或电源良好指示（PG）。
• ‌简化设计‌：仅需4个外部电容（无需电感），降低EMI。

‌2. 关键特性‌

• ‌输入/输出范围‌：1.8V-3.6V输入，3V/3.3V输出（200mA或100mA）。
• ‌工作模式‌：
  • ‌自适应切换‌：根据输入电压和负载自动选择1.5x或2x倍压模式。
  • ‌脉冲跳跃‌：轻载时跳过周期以降低功耗。
• ‌保护功能‌：欠压锁定（UVLO）、短路电流限制（115mA）、热关断。

‌3. 应用场景‌

• 便携设备：PDA、MP3播放器、医疗仪器（如血糖仪）。
• 电池供电系统：微处理器备份电源、手持仪表、无线电话。

‌4. 设计要点‌

• ‌电容选型‌：推荐陶瓷电容（X7R/X5R），低ESR以降低纹波（典型值<100mV）。
• ‌PCB布局‌：短接地路径，电容靠近IC放置，底部层全铺地（参考EVM布局）。
• ‌并联扩展‌：支持双芯片并联实现400mA输出（需独立电容配置）。

‌5. 封装与型号选项‌

• ‌封装‌：20引脚HTSSOP（PWP），带PowerPAD散热焊盘。
• ‌型号差异‌：| 型号 | 输出电流 | 输出电压 | 附加功能 |
  | ------------- | ---------- | ---------- | ----------------- |
  | TPS60120/24 | 200mA | 3.3V/3V | 低电量检测 |
  | TPS60121/25 | 200mA | 3.3V/3V | 电源良好指示 |
  | TPS60122/23 | 100mA | 3.3V | 低电量/电源良好 |

‌6. 性能图表‌
文档包含效率、输出纹波、负载瞬态响应等曲线图，例如：

• 效率曲线：2V输入时效率>80%（100mA负载）。
• 启动时间：典型值500μs（满载条件）。

‌7. 相关资源‌

• 评估模块：TPS60120EVM-142。
• 应用报告：PowerPAD布局指南（SLMA002）、电荷泵设计（SLVA070）。

‌8. 生产信息‌

• 封装选项：卷带（PWPR）或管装（PWP），符合RoHS标准。
• 工作温度：-40°C至85°C。

该系列器件通过简化设计和高集成度，显著优化了空间受限应用的电源管理方案。