TPS6021x 升壓穩壓電荷泵在 1.8V 至 3.6V 輸入電壓范圍內產生 3.3V ±4% 的輸出電壓。這些器件通常由兩個堿性、鎳鎘或鎳氫電池或一個初級鋰 MnO2（或類似）紐扣電池供電，工作電壓低至 1.6 V。TPS60210和TPS60211的連續輸出電流至少為 100 mA，TPS60212和TPS60213的連續輸出電流至少為 50 mA， 全部來自 2V 輸入。
*附件：tps60210.pdf

可以使用 SNOOZE 引腳對三種工作模式進行編程。當 SNOOZE 為低電平時，設備將進入貪睡模式。在貪睡模式下，該器件以 2 uA 的典型靜態電流工作，而輸出電壓保持在 3.3 V ±6%。這低于大多數電池的自放電電流。貪睡模式下的負載電流限制為 2 mA。當 SNOOZE 為高電平時，設備進入正常工作模式。在正常工作模式下，該器件在新開發的 linskip 模式下工作，一旦輸出電流超過約 7 mA 的 linskip 電流閾值，它就會從輕負載下的省電脈沖跳躍模式無縫切換到低噪聲恒頻線性調節模式。在此模式下，器件通過內部振蕩器運行。如果 SNOOZE 已計時，則設備與外部時鐘信號同步;因此，可以控制和最小化開關諧波。

只需四個外部電容器即可構建完整的低紋波DC/DC轉換器。兩個單端電荷泵的推挽式工作模式確保了電荷連續傳輸到輸出時的低輸出電壓紋波。所有器件都可以在滿載電流下啟動。這些器件包括一個低電量檢測器，當電池電壓低于用戶定義的閾值電壓時發出警告，或者一個電源良好檢測器，當輸出電壓達到其標稱值的約 90% 時，該檢測器會激活。該DC/DC轉換器不需要電感器;因此，系統的 EMI 降至最低，使其更易于在設計中使用。它采用小型 10 引腳 MSOP 封裝 （DGS）。

特性

• 1.8V至3.6V輸入電壓范圍內的3.3V穩壓輸出電壓
• 貪睡模式下的超低工作電流，典型值為 2 uA，輸出電流高達 2 mA
• 小于 5 mV （PP） 通過推挽式拓撲實現輸出電壓紋波
• 集成低電量和電源良好檢測器
• 開關頻率可與外部時鐘信號同步
• 以高達 90% 的效率和 35 uA 的靜態電流延長電池使用時間
• 由于不使用電感器，因此易于設計、低成本、低 EMI 電源
• 采用超小型10引腳MSOP的緊湊型轉換器解決方案，只需四個外部電容器
• 提供評估模塊 （TPS60210EVM-167）
• 應用
  • 在電池供電的應用中用電感器取代DC/DC轉換器，例如：
    • 兩個電池單元到3.3V轉換
    • MSP430 超低功耗微控制器和其他電池供電微處理器系統
    • 血糖儀和其他醫療器械
    • MP3 便攜式音頻播放器
    • 備用電池升壓轉換器
    • 無繩電話、PDA

參數

?1. 產品概述?
TPS60210/11/12/13是德州儀器（TI）推出的高效、低紋波電荷泵DC/DC轉換器，可將1.8V-3.6V輸入電壓升壓至穩定的3.3V輸出（±4%精度）。該系列專為電池供電設備設計，具有超低靜態電流（典型值2μA）和低EMI特性，無需電感，僅需4個外部電容即可構建完整電源方案。

?2. 關鍵特性?

• ?輸入電壓范圍?：1.6V-3.6V（支持兩節堿性/NiCd/NiMH電池或單顆鋰錳紐扣電池）
• ?輸出能力?：
  • TPS60210/11：100mA連續輸出（2V輸入時）
  • TPS60212/13：50mA連續輸出
• ?工作模式?：
  • ?正常模式?：35μA靜態電流，支持7mA以上負載的線性調節模式（低紋波）和輕載脈沖跳躍模式（高效）
  • ?休眠模式?（SNOOZE=低電平）：2μA超低靜態電流，輸出電流限制為2mA
  • ?外部時鐘同步?：支持最高800kHz外部時鐘輸入以控制開關頻率
• ?附加功能?：
  • TPS60210/12：集成低電量檢測器（LBI/LBO，閾值可調）
  • TPS60211/13：集成電源就緒檢測器（PG，輸出達90%標稱值時觸發）

?3. 典型應用電路?

• ?基礎配置?：需外接輸入電容（Ci≥2.2μF）、輸出電容（Co≥2.2μF）及兩個1μF飛跨電容（C1/C2）
• ?低電量檢測?：通過電阻分壓網絡設置觸發閾值（如R1=340kΩ/R2=649kΩ對應1.8V閾值）
• ?布局建議?：優先選用X7R/X5R材質陶瓷電容，緊湊布局減少寄生參數（參考EVM模塊尺寸17.9mm×10.2mm）

?4. 性能參數?

• ?效率?：峰值效率達90%（2.4V輸入/50mA負載）
• ?紋波電壓?：
  • 線性模式：<5mVpp（10mA負載）
  • 休眠模式：±6%輸出電壓容差
• ?保護功能?：短路電流限制（典型60mA）、熱關斷（結溫150℃）

?5. 封裝與型號選項?

• ?封裝?：10引腳MSOP（DGS）
• ?型號差異?：| 型號 | 輸出電流 | 檢測功能 |
  | ------------- | ---------- | -------------- |
  | TPS60210DGS | 100mA | 低電量檢測 |
  | TPS60211DGS | 100mA | 電源就緒檢測 |
  | TPS60212DGS | 50mA | 低電量檢測 |
  | TPS60213DGS | 50mA | 電源就緒檢測 |

?6. 應用場景?

• 便攜式醫療設備（如血糖儀）
• MSP430等超低功耗MCU系統
• MP3播放器、PDA、無繩電話
• 備份電池升壓轉換器

?7. 設計資源?

• 評估模塊：TPS60210EVM-167
• 替代方案：TPS601xx系列（更高輸出電流）、TPS6020x系列（類似架構）

該系列器件通過優化拓撲（推挽式電荷泵）和自適應模式切換，在空間受限的電池應用中實現了高效率與低噪聲的平衡。