TPS61085非同步650kHz,1.2MHz, 18.5V升压DCDC芯片

news2024/9/20 14:52:59

1 特点

TPS61085外观和丝印PMKI

2.3 V 至 6 V 输入电压范围
具有 2.0A 开关电流的 18.5V 升压转换器
650kHz/1.2MHz 可选开关频率
可调软启动
热关断
欠压闭锁
8引脚VSSOP封装
8引脚TSSOP封装

2 应用

手持设备
GPS接收器
数码相机
便携式应用
DSL调制解调器
PCMCIA卡
TFT LCD偏置电源

3 描述

该 TPS61085 是一款高频、高效率 DC-DC 转换器，集成了 2.0A、0.13Q 电源开关，能够提供高达 18.5V 的输出电压。650 kHz 或 1.2 MHz 的可选频率允许使用小型外部电感器和电容器，并提供快速瞬态响应。
外部补偿允许针对特定条件优化应用。连接到软启动引脚的电容器可较大限度地降低启动时的浪涌电流。

零件编号

器件型号	封装	尺寸
TPS61085	VSSOP （8）	3.00 毫米 x 3.00 毫米
TPS61085	TSSOP （8）	3.00 毫米 x 4.40 毫米

4 简化原理图

简化原理图

6 引脚配置和功能

DGK、PW 封装 8引脚顶视图
引脚配置和功能

引脚配置和功能

8 引脚 4.9mm × 3mm × 1.1mm VSSOP （DGK）
8 引脚 6.4mm × 3mm × 1.2mm TSSOP （PW）

引脚功能

管脚名称	管脚编号	I/O	描述
COMP	1	I/O	补偿引脚
EN	3	I	关断控制输入。将此引脚连接到逻辑高电平以使能器件
FB	2	I	反馈引脚
FREQ	7	I	频率选择引脚。如果 FREQ 连接到 GND，电源开关的工作频率为 650 kHz，如果 FREQ 连接到 IN 时，电源开关的工作频率为 1.2 MHz
IN	6	I	输入电源引脚
PGND	4		电源接地
SS	8	O	软启动控制引脚。如果需要软启动，将电容器连接到此引脚。开路 = 无软启动
SW	5	I	开关引脚

8 详细说明

8.1 概述

升压转换器设计用于高达 18.5V 的输出电压，开关峰值电流限制最小为 2.0 A。该器件以准恒定频率的电流模式方案运行，经过外部补偿，以实现最大的灵活性和稳定性。开关频率可在 650kHz 至 1.2MHz 之间选择，最小输入电压为 2.3V。为了在启动时控制浪涌电流，可以使用软启动引脚。
TPS61085升压转换器采用自适应关断时间的新型拓扑结构，可提供出色的负载和线路瞬态响应，并且比传统转换器可在更广泛的应用中工作。
可选开关频率为使用小尺寸元件（1.2 MHz）或更高的系统效率（650 kHz）优化设计提供了可能性。但是，由于rDS（on）两端的压降对电流和电压测量有一定的影响，因此对导通时间（关断时间保持不变）有一定影响，因此频率略有变化。
一旦输入电流增加到电感中纹波电流的一半以上，转换器就会以连续导通模式（CCM）运行，对于较低的负载电流，转换器会切换到断续导通模式（DCM）。如果负载进一步降低，器件将开始跳跃脉冲以保持输出电压。

8.3 功能说明

8.3.1 软启动

升压转换器具有可调节的软启动功能，可防止启动期间的高浪涌电流。为了在启动过程中将浪涌电流降至最低，当以恒定电流充电时，使用连接到软启动引脚 SS 并以恒定电流充电的外部电容器来缓慢增加升压转换器的内部电流限值。当EN引脚被拉高电平时，软启动电容CSS立即充电至0.3 V。
然后以10 μA的恒定电流对电容器进行充电，通常直到升压转换器VS的输出达到其电源正常阈值（大约是VS标称值的98%）。在此期间，SS电压直接控制峰值电感电流，从VSS = 0.3 V时的0 A开始，一直到VSS = 0.8 V时的全电流限值。软启动完成后，可获得最大负载电流。电容器越大，电流限制的斜坡越慢，软启动时间越长。100 nF电容通常足以满足大多数应用的需求。当EN引脚被拉低时，软启动电容放电至地。

8.3.2 频率选择引脚（FREQ）

频率选择引脚 FREQ 允许将器件的开关频率设置为 650 kHz（FREQ = 低）或 1.2 MHz（FREQ = 高）。较高的开关频率可改善负载瞬态响应，但会略微降低效率。更高开关频率的其他优点是输出纹波电压更低。建议使用1.2 MHz开关频率，除非轻负载效率是一个主要问题。

8.3.3 欠压闭锁（UVLO）

为避免器件在低输入电压下误操作，该器件包括欠压锁定，如果输入电压低于2.2 V，则该器件将禁用。

8.3.4 热关断

实施热关断以防止因过热和功率耗散而造成的损坏。通常，热关断阈值发生在结温为150°C时。当触发热关断时，器件停止开关，直到温度降至 136°C 以下（典型值）。然后设备再次开始切换。

8.3.5 过压防止

如果在FB引脚上检测到过电压（通常比标称值1.238 V高3%），则器件将立即停止开关，直到该引脚上的电压降至其标称值。这样可以防止输出端的过电压，并确保连接到输出端的电路免受过电压的影响。

8.4 设备功能模式

一旦输入电流增加到电感中纹波电流的一半以上，转换器就会以连续导通模式（CCM）运行，对于较低的负载电流，转换器会切换到断续导通模式（DCM）。如果负载进一步降低，器件将开始跳跃脉冲以保持输出电压。

9 应用与实施

9.1 申请信息

该TPS61085设计用于高达 18.5V 的输出电压，开关峰值电流限制最小为 2.0 A。
该器件以准恒定频率的电流模式方案运行，经过外部补偿，以实现最大的灵活性和稳定性。开关频率可在 650kHz 至 1.2MHz 之间选择，输入电压范围为 2.3V 至 6.0V。为了在启动时控制浪涌电流，可以使用软启动引脚。以下部分提供了将TPS61085配置为电压调节升压转换器的分步设计方法。