TPS60121 稳压3.3V高效电荷泵DC/DC转换器，带电源良好检测器数据手册

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。
*附件：tps60121.pdf

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）。

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‌
TPS60120-TPS60125是高效、可调节的电荷泵DC/DC转换器系列，专为1.8V至3.6V输入电压设计，输出3.3V或3V（±4%精度），支持200mA（部分型号100mA）输出电流。其核心特点包括：

• ‌高效转换‌：通过自适应切换1.5倍或2倍升压模式优化效率（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干扰。

‌2. 关键特性‌

• ‌输入范围‌：1.8V–3.6V（两节碱性/NiCd/NiMH电池）。
• ‌输出能力‌：200mA（TPS60120/21/24/25）或100mA（TPS60122/23）。
• ‌工作模式‌：
  • ‌脉冲跳跃模式‌：轻载时降低开关频率以延长电池寿命。
  • ‌自适应模式切换‌：根据输入电压和负载自动选择1.5x或2x升压。
• ‌保护功能‌：欠压锁定（UVLO）、短路电流限制（115mA）。

‌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、手持仪器。
• 空间受限设计：因无需电感，适合紧凑布局。

‌4. 典型电路设计‌

• ‌外部元件‌：输入电容（Ci）、飞跨电容（C1F/C2F）、输出电容（Co），推荐陶瓷电容（X7R/X5R）。
• ‌布局建议‌：短接地路径，电容靠近IC放置（参考图27 PCB布局）。

‌5. 扩展应用‌

• ‌并联输出‌：两片TPS6012x并联可实现400mA输出（需独立飞跨电容）。
• ‌超低静态电流模式‌：通过MCU周期性唤醒刷新输出电容。

‌6. 封装与型号选项‌

• ‌封装‌：20引脚HTSSOP（PWP），带散热焊盘。
• ‌型号差异‌：
  • TPS60120/22/24：集成低电量检测。
  • TPS60121/23/25：集成电源良好指示。

‌7. 性能图表‌
文档包含效率、输出电压纹波、负载瞬态响应等曲线（如Figure 6-26），辅助设计优化。

‌8. 设计资源‌

• 评估模块：TPS60120EVM-142。
• 相关文档：PowerPAD布局指南（SLMA002）、电荷泵应用报告（SLVA070）。

‌附件说明‌
当前附件为完整数据手册（SLVS257B），包含电气特性、时序图、封装尺寸等详细信息。