TPS60100 稳压 200mA、3.3V 大功率低噪声电荷泵 DC/DC 转换器数据手册

TPS60100升压稳压电荷泵在1.8V至3.6V输入电压（两节碱性电池、镍镉电池或镍氢电池）下产生3.3V ±4%的输出电压。2V 输入的输出电流为 200 mA。只需四个外部电容器即可构建完整的低噪声DC/DC转换器。两个单端电荷泵的推挽式工作模式确保了电流连续传输到输出时的低输出电压纹波。通过 2V 输入，TPS60100可以以低至 16 Ω的负载启动到满载。
*附件：tps60100.pdf

该TPS60100具有恒频模式以最大限度地减少噪声和输出电压纹波，或具有省电脉冲跳跃模式以延长轻负载下的电池寿命。TPS60100开关频率为 300 kHz。逻辑关断功能将电源电流降低到1μA （最大值），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，并且具有低EMI。它采用小型 20 引脚 TSSOP PowerPAD^TM的^包 （PWP）。

特性

• 高达 200 mA 的输出电流
• 小于 5 mVpp输出电压纹波
• 无需电感器/低 EMI
• 稳压 3.3V ±4% 输出
• 只需四个外部元件
• 效率高达 90%
• 1.8V至3.6V输入电压范围
• 50μA静态电源电流
• 0.05μA关断电流
• 关断时负载隔离
• 节省空间的热增强型TSSOP PowerPAD^TM的^包
• 提供评估模块 （TPS60100EVM-131）

参数

‌1. 产品概述‌
TPS60100是一款升压型稳压电荷泵，可将1.8V至3.6V输入电压转换为3.3V±4%输出，最大输出电流200mA。其特点包括：

• ‌高效率‌：最高90%（2.4V输入时）。
• ‌低噪声‌：输出纹波<5mVpp，无需电感，EMI低。
• ‌简化设计‌：仅需4个外部电容（输入、输出及2个飞跨电容）。
• ‌工作模式‌：支持恒频模式（低纹波）和脉冲跳跃模式（轻载高效）。
• ‌封装‌：20引脚TSSOP PowerPAD™（PWP），节省空间。

‌2. 关键特性‌

• ‌输入范围‌：1.8V至3.6V（两节碱性/NiCd/NiMH电池）。
• ‌输出规格‌：3.3V±4%（200mA），支持3.8V预稳压模式（需外部配置）。
• ‌低功耗‌：静态电流50µA，关断电流0.05µA。
• ‌开关频率‌：300kHz（内部），支持外部同步（最高800kHz）。
• ‌保护功能‌：欠压锁定（UVLO）、短路保护。

‌3. 工作模式‌

• ‌恒频模式‌（SKIP=低）：连续开关，纹波极小，适合噪声敏感应用。
• ‌脉冲跳跃模式‌（SKIP=高）：轻载时跳过周期，提升效率。
• ‌推挽模式‌（COM=低）：双电荷泵180°相位差工作，降低纹波。
• ‌单端模式‌（COM=高）：单电容配置，节省PCB空间但纹波较大。

‌4. 典型应用电路‌

• ‌基础配置‌：输入电容（10µF）、飞跨电容（2×2.2µF）、输出电容（22µF）。
• ‌扩展应用‌：
  • 并联两颗TPS60100可实现400mA输出。
  • 增加LC滤波器（如0.1µH+1µF）可进一步抑制纹波。

‌5. 设计建议‌

• ‌电容选型‌：推荐X5R/X7R陶瓷电容（低ESR），或钽电容（空间优化）。
• ‌布局要点‌：电容靠近IC放置，对称连接以优化纹波；PowerPAD需焊接至PCB散热。
• ‌热管理‌：最大功耗需满足封装限制（如PWP封装在70°C时448mW）。

‌6. 应用场景‌

• 电池供电设备（PDA、医疗仪器、便携式仪表）。
• 替代电感式DC/DC转换器（需低噪声场景）。
• 微处理器/DSP系统电源备份。

‌7. 文档补充‌

• 包含电气特性表、典型性能曲线、封装尺寸及评估模块信息（TPS60100EVM-131）。
• 相关器件：TPS60101（100mA）、TPS60110/11（5V输出）。