TPS60213 稳压 3.3V 50mA 低纹波电荷泵，具有超低工作电流数据手册

TPS6021x 升压稳压电荷泵在 1.8V 至 3.6V 输入电压范围内产生 3.3V ±4% 的输出电压。这些器件通常由两个碱性、镍镉或镍氢电池或一个初级锂 MnO2（或类似）纽扣电池供电，工作电压低至 1.6 V。TPS60210和TPS60211的连续输出电流至少为 100 mA，TPS60212和TPS60213的连续输出电流至少为 50 mA， 全部来自 2V 输入。

可以使用 SNOOZE 引脚对三种工作模式进行编程。当 SNOOZE 为低电平时，设备将进入贪睡模式。在贪睡模式下，该器件以 2 uA 的典型静态电流工作，而输出电压保持在 3.3 V ±6%。这低于大多数电池的自放电电流。贪睡模式下的负载电流限制为 2 mA。当 SNOOZE 为高电平时，设备进入正常工作模式。在正常工作模式下，该器件在新开发的 linskip 模式下工作，一旦输出电流超过约 7 mA 的 linskip 电流阈值，它就会从轻负载下的省电脉冲跳跃模式无缝切换到低噪声恒频线性调节模式。在此模式下，器件通过内部振荡器运行。如果 SNOOZE 已计时，则设备与外部时钟信号同步;因此，可以控制和最小化开关谐波。
*附件：tps60213.pdf

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电荷连续传输到输出时的低输出电压纹波。所有器件都可以在满载电流下启动。这些器件包括一个低电量检测器，当电池电压低于用户定义的阈值电压时发出警告，或者一个电源良好检测器，当输出电压达到其标称值的约 90% 时，该检测器会激活。该DC/DC转换器不需要电感器;因此，系统的 EMI 降至最低，使其更易于在设计中使用。它采用小型 10 引脚 MSOP 封装 （DGS）。

特性

• 1.8V至3.6V输入电压范围内的3.3V稳压输出电压
• 贪睡模式下的超低工作电流，典型值为 2 uA，输出电流高达 2 mA
• 小于 5 mV （PP） 通过推挽式拓扑实现输出电压纹波
• 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 35 uA 的静态电流延长电池使用时间
• 由于不使用电感器，因此易于设计、低成本、低 EMI 电源
• 采用超小型10引脚MSOP的紧凑型转换器解决方案，只需四个外部电容器
• 提供评估模块 （TPS60210EVM-167）
• 应用
  • 在电池供电的应用中用电感器取代DC/DC转换器，例如：
    • 两个电池单元到3.3V转换
    • MSP430 超低功耗微控制器和其他电池供电微处理器系统
    • 血糖仪和其他医疗器械
    • MP3 便携式音频播放器
    • 备用电池升压转换器
    • 无绳电话、PDA

参数

‌1. 产品概述‌
TPS60210-TPS60213是德州仪器(TI)推出的低纹波、超低工作电流的稳压3.3V电荷泵系列，输入电压范围1.8V-3.6V，适用于电池供电设备。关键特性包括：

• 推挽拓扑结构实现<5mV(PP)输出纹波
• 休眠模式典型静态电流仅2μA
• 集成低电量检测（LBI/LBO）或电源就绪检测（PG）功能
• 无需电感，仅需4个外部电容
• 10引脚MSOP封装（DGS）

‌2. 型号差异‌

型号	输出电流	检测功能	封装标记
TPS60210DGS	100mA	低电量检测	AFD
TPS60211DGS	100mA	电源就绪检测	AFE
TPS60212DGS	50mA	低电量检测	AFF
TPS60213DGS	50mA	电源就绪检测	AFG

‌3. 核心技术‌

• ‌工作模式‌：
  • ‌休眠模式‌（SNOOZE=低电平）：静态电流2μA，输出电流限制2mA
  • ‌正常模式‌（SNOOZE=高电平）：自动切换线性调节/脉冲跳跃模式
  • ‌外部时钟同步‌：支持最高800kHz外部时钟
• ‌推挽拓扑‌：双电荷泵180°相位差工作，实现连续电荷传输
• ‌保护机制‌：短路保护（限流60mA）、低电量预警（1.18V阈值）

‌4. 典型应用‌

• 两节碱性/NiCd/NiMH电池转3.3V系统
• 医疗设备（如血糖仪）、便携音频播放器
• MSP430等超低功耗MCU供电
• 备用电池升压转换器

‌5. 设计要点‌

• ‌电容选型‌（推荐X7R/X5R陶瓷电容）：
  • 飞跨电容C1/C2：1μF（全负载）
  • 输入电容Ci：2.2-4.7μF
  • 输出电容Co：2.2-10μF
• ‌布局建议‌：
  • 电容尽量靠近IC引脚
  • 参考EVM模块布局（尺寸17.9×10.2mm）

‌6. 性能参数‌

参数	条件	典型值
效率	VI=2.4V, IO=50mA	85%
静态电流	正常模式	35μA
输出纹波	IO=10mA	<3mV(PP)
工作温度范围	-40°C至85°C	-