Texas Instruments TPS631000降压-升压转换器是一款恒定频率峰值电流模式控制降压-升压转换器。该器件具有3A（典型值）峰值电流限制和1.6V至5.5V输入电压范围。TPS631000为系统前置稳压器和稳压器提供电源解决方案。

数据手册：*附件：Texas Instruments TPS631000降压-升压转换器数据手册.pdf

取决于输入电压，如果输入电压与输出电压大致相等，则TPS631000将自动运行在升压、降压或3周期降压-升压模式。不同模式间的转变以定义的占空比发生，可避免模式内不必要的切换，减少输出电压纹波。一个8µA静态电流、省电模式电源可在轻负载至空载条件下实现最高效率。

TTexas Instruments TPS631000提供微型解决方案尺寸，具有1.2mm × 2.1mm SOT-583封装、一个1µH电感器和一个0805输出电容器。

特性

• 输入电压范围：1.6V-5.5V
  • 器件输入电压：> 1.65V（启动）
• 输出电压范围：1.2V至5.3V（可调）
• 高输出电流能力：3A峰值开关电流
  • VIN ≥ 3V，VOUT = 3.3V时，输出电流为2A
  • VIN ≥ 2.7V，VOUT = 3.3V 时，输出电流为1.5A
• 在整个负载范围内具有高效率
  • 8µA典型静态电流
  • 省电模式
• 负载阶跃响应：150mV（1A阶跃电流时）
• 峰值电流降压-升压模式架构
  • 无缝模式转换，输出纹波< 20mV
  • 正向和反向电流操作
  • 启动至预偏置输出
  • 固定频率运行，2MHz开关频率
• 运行安全可靠
  • 过流和短路保护
  • 集成软启动，采用有源斜坡
  • 过热和过压保护
  • 带负载断开的真正关断功能
  • 正向和后向电流限制
• 小尺寸解决方案
  • 小尺寸1µH电感器
  • 在整个VOUT范围内与0805输出电容器配合使用

功能框图

TPS631000降压-升压转换器技术解析与应用指南

一、产品概述

TPS631000是德州仪器(TI)推出的一款高效率、高功率密度的降压-升压转换器，采用峰值电流模式控制架构，具有1.6V至5.5V的宽输入电压范围和1.2V至5.3V的可调输出电压范围。该器件特别适用于输入电压可能高于或低于输出电压的应用场景。

‌关键参数指标‌：

• 最大输出电流：1.5A (VIN≥2.7V，VOUT=3.3V)
• 峰值开关电流：3A
• 静态电流：8μA(典型值)
• 开关频率：2MHz固定频率
• 工作温度范围：-40°C至+125°C
• 封装：SOT-583 (1.6mm×2.1mm)

二、核心技术特点

1. 多模式无缝切换技术

TPS631000采用创新的三周期降压-升压模式架构，可根据输入电压自动在降压、升压和降压-升压模式间无缝切换。当输入电压接近输出电压时，器件会自动进入3周期降压-升压模式，避免了模式切换时的输出纹波过大问题(<20mV)。

2. 高效率设计

该转换器在轻载和空载条件下表现出色：

• 集成PFM(脉冲频率调制)模式，轻载时自动切换以提高效率
• 仅8μA的静态电流显著降低待机功耗
• 在整个负载范围内保持高效率(典型效率>90%)

3. 全面的保护功能

• 过流保护(OCP)和短路保护(SCP)
• 过温保护(OTP)和过压保护(OVP)
• 集成软启动功能，防止启动时的电流冲击
• 真正关断功能，可完全断开负载

三、应用场景

TPS631000广泛应用于以下领域：

1. ‌系统预调节器‌：智能手机、平板电脑、终端设备、远程信息处理系统
2. ‌负载点调节‌：有线传感器、端口/电缆适配器和扩展坞
3. ‌传感器供电‌：电子智能锁、IP网络摄像头中的指纹和摄像头传感器
4. ‌RF放大器电源‌：智能传感器
5. ‌电压稳定器‌：数据通信、光模块、冷却/加热系统

四、设计注意事项

1. ‌布局指南‌：
   • 输入输出电容应尽量靠近IC放置
   • 保持电源走线短而宽，降低寄生电阻和电感
   • FB信号走线应远离LX1/LX2等开关节点
2. ‌热管理‌：
   • 器件热阻θJA为132.7°C/W
   • 高功率应用需考虑散热设计
   • 可通过WEBENCH工具进行热仿真
3. ‌模式选择‌：
   • MODE引脚接低电平：自动PFM模式(高效率)
   • MODE引脚接高电平：强制PWM模式(低纹波)

五、设计辅助工具

TI提供WEBENCH® Power Designer工具辅助设计：

1. 输入VIN、VOUT和IOUT要求
2. 优化效率、尺寸或成本等参数
3. 生成定制原理图和物料清单
4. 进行电气和热仿真
5. 导出CAD格式文件