TPS6012x 升壓穩壓電荷泵在 1.8V 至 3.6V 輸入電壓（兩節堿性、鎳鎘或鎳氫電池）下產生 3.3V 或 3V ±4% 的輸出電壓。它們可以提供至少 200 mA 的輸出電流（TPS60122和 TPS60123 為 100 mA），所有這些都來自 2V 輸入。需要四個外部電容器來構建一個完整的高效DC/DC電荷泵轉換器。為了在寬輸入電壓范圍內實現高效率，電荷泵自動選擇1.5倍或倍頻轉換模式。通過2 V輸入，所有IC都可以以滿載電流啟動。
*附件：tps60120.pdf

這些器件具有省電脈沖跳轉模式，可在輕負載下延長電池壽命。TPS60120、TPS60122和TPS60124包括一個低電量比較器。TPS60121、TPS60123和TPS60125具有電源良好的輸出。邏輯關斷功能將電源電流降低到最大1uA，并斷開負載與輸入的連接。特殊的電流控制電路可防止在啟動過程中從電池中汲取過多電流。該DC/DC轉換器不需要電感器，因此EMI問題較低。它采用小型、熱增強型 20 引腳 PowerPAD^TM的^包 （PWP）。

特性

• 由于采用特殊的開關拓撲結構，在輸入電壓范圍內具有較高的平均效率
• 輸入電壓范圍為1.8V至3.6V的最小200mA輸出電流
• 穩壓3.3V或3V±4%輸出電壓
• 無需電感器，低 EMI
• 只需四個外部元件
• 55-uA 靜態電源電流
• 0.05 uA 關斷電流
• 關機時負載斷開
• 集成低電量和電源良好檢測器
• 提供評估模塊 （TPS60120EVM-142）
• 應用
  • 由兩個電池供電的應用
  • 便攜式儀器
  • 電池供電的微處理器系統
  • 微型設備
  • 備用電池升壓轉換器
  • PDA、組織者、筆記本電腦
  • MP-3 便攜式音頻播放器
  • 手持式儀器
  • 醫療器械（例如血糖儀）
  • 無繩電話

參數

?1. 產品概述?
TPS6012x系列是德州儀器（TI）推出的高效電荷泵DC/DC轉換器，專為兩節電池供電的便攜式設備設計。該系列包含6款型號（TPS60120-TPS60125），提供3.3V或3V±4%的穩壓輸出，輸入電壓范圍為1.8V至3.6V，輸出電流能力達200mA（部分型號為100mA）。其核心特點包括：

• ?高效轉換?：通過自適應切換1.5x/2x升壓模式，效率最高達90%（典型值）。
• ?低功耗?：靜態電流僅55μA，關斷電流0.05μA。
• ?集成功能?：部分型號集成低電量檢測（LBI/LBO）或電源良好指示（PG）。
• ?簡化設計?：僅需4個外部電容（無電感），支持小型化PCB布局。

?2. 關鍵特性?

• ?輸入/輸出范圍?：1.8V-3.6V輸入，3V/3.3V穩壓輸出（±4%精度）。
• ?輸出能力?：200mA（TPS60120/21/24/25）或100mA（TPS60122/23）。
• ?工作模式?：
  • ?自適應模式?：根據輸入電壓和負載自動選擇1.5x或2x升壓。
  • ?脈沖跳躍模式?：輕載時降低開關頻率以提升效率。
• ?保護功能?：欠壓鎖定（UVLO）、短路電流限制（115mA）、熱關斷。

?3. 應用場景?

• 便攜式設備：PDA、MP3播放器、醫療儀器（如血糖儀）。
• 電池供電系統：微處理器備份電源、手持儀表、無線電話。

?4. 典型電路設計?

• ?外部元件?：
  • 輸入電容（Ci）：10μF陶瓷/X7R（低ESR）。
  • 飛跨電容（C1F/C2F）：2.2μF陶瓷。
  • 輸出電容（Co）：22μF陶瓷/X7R。
• ?布局建議?：優先使用多層板，縮短電容與IC的走線距離，優化散熱設計（PowerPAD封裝需焊接至PCB）。

?5. 擴展功能?

• ?并聯應用?：兩片TPS6012x并聯可實現400mA輸出（需獨立飛跨電容）。
• ?超低靜態電流模式?：通過MCU周期性喚醒，延長電池壽命。
• ?輸出快速放電?：外接MOSFET可在關斷時主動放電。

?6. 封裝與選型?

• ?封裝?：20引腳HTSSOP（PWP），帶散熱焊盤。
• ?型號差異?：
  • TPS60120/22/24：集成低電量檢測。
  • TPS60121/23/25：集成電源良好指示。

?7. 性能圖表?
文檔包含效率、輸出電壓紋波、負載瞬態響應等實測曲線，例如：

• 2.4V輸入時，100mA負載下效率＞80%。
• 輸出紋波＜50mV（陶瓷電容配置）。

?8. 設計資源?

• 評估模塊：TPS60120EVM-142。
• 相關器件：TPS6010x（3.3V低噪聲）、TPS6013x（5V高效電荷泵）。

?結論?
TPS6012x系列通過創新的自適應拓撲和高度集成，為空間受限的電池設備提供了高效、緊湊的電源解決方案，適用于對功耗和體積敏感的應用場景。