TPS60122 稳压 100mA、3.3V 高效电荷泵 DC/DC 转换器，带低电量检测器数据手册

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：tps60122.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，专为两节电池供电应用设计。输入电压范围1.8V至3.6V，输出3V或3.3V（±4%精度），最大输出电流200mA（部分型号100mA）。无需电感，仅需4个外部电容即可构建完整电路，具有低EMI特性。

‌2. 核心特性‌

• ‌高效转换‌：自适应切换1.5x/2x升压模式，效率最高达90%（典型值）。
• ‌低功耗‌：静态电流55μA，关断电流0.05μA。
• ‌集成功能‌：
  • 低电量检测器（TPS60120/22/24）
  • 电源良好指示（TPS60121/23/25）
  • 负载断开功能（关断时）
• ‌保护机制‌：欠压锁定、短路电流限制（115mA）、热关断。

‌3. 关键参数‌

• ‌输入电压‌：1.8V–3.6V（启动电压≥1.8V）
• ‌输出电流‌：
  • 200mA（TPS60120/21/24/25）
  • 100mA（TPS60122/23）
• ‌输出精度‌：3.3V或3V ±4%
• ‌工作温度‌：-40°C至85°C

‌4. 应用场景‌

• 便携式设备（PDA、MP3播放器、血糖仪）
• 电池供电微处理器系统
• 无线电话、手持仪器
• 备份电池升压转换

‌5. 设计要点‌

• ‌电容选择‌：推荐陶瓷电容（X7R/X5R），低ESR以降低纹波。
  • 输入电容（Ci）：10μF
  • 飞跨电容（C1F/C2F）：2.2μF
  • 输出电容（Co）：22μF
• ‌PCB布局‌：短接地路径，电容靠近IC放置，优先采用双层板设计。
• ‌并联扩展‌：可并联两片IC实现400mA输出（需独立飞跨电容）。

‌6. 封装与型号‌

• ‌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 |
  | ------------- | ---------- | ---------- | --------------------- |
  | TPS60120/21 | 200mA | 3.3V | 低电量检测/电源良好 |
  | TPS60122/23 | 100mA | 3.3V | 低电量检测/电源良好 |
  | TPS60124/25 | 200mA | 3V | 低电量检测/电源良好 |

‌7. 典型性能‌

• 效率曲线：2V输入时效率>70%，轻载时启用脉冲跳跃模式延长电池寿命。
• 启动时间：典型值10μs（无负载）。

‌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）。

该系列器件适用于空间受限、需高效电源管理的电池供电场景，通过优化拓扑和集成功能简化设计。