TPS63020DSJR器件介绍

TPS63020DSJR是一款电源管理集成电路(PMIC)，由德州仪器(Texas Instruments)生产。它是一种buck-boost转换器，具有高效率和小尺寸的特点。该器件可输出高达3.5A的电流，开关工作频率为2.4MHz，输出类型为可调节的。它具有升压和降压功能，可配置为正输出。适用于智能手机、便携式医疗设备、DLP®pico投影仪和其他电池供电多媒体设备的电源管理。

TPS63020DSJR器件特点

  1. 升压/降压功能：该器件能够根据需求实现升压或降压功能，以适应不同的电源管理需求。
  2. 高效率：TPS63020DSJR是一款高效率的电源管理IC，具有高达96%的效率，有助于延长电池供电设备的运行时间。
  3. 宽输入电压范围：该器件的输入电压范围广泛，从1.8V到5.5V，可以适应多种不同的电源环境。
  4. 可调式输出电压：TPS63020DSJR的输出电压是可调的，可以根据需要进行设置，以满足不同的应用需求。
  5. 高输出电流能力：该器件支持高达4A的输出电流，适用于需要大电流输出的应用场景。
  6. 同步整流技术：TPS63020DSJR采用同步整流技术，可以减少能量损失，提高电源转换效率。
  7. 省电模式：在低负载电流时，该器件可以进入省电模式，以降低功耗，提高能源利用效率。
  8. 宽工作温度范围：TPS63020DSJR可以在-40°C至85°C的温度范围内正常工作，适用于各种环境条件下的应用。
  9. 小型化封装：该器件采用14引脚VSON封装，体积小巧，方便集成到电子设备中。

引脚介绍

以下是TPS63020DSJR器件的14个引脚的详细介绍：

  • VINA：输入电压引脚，用于接收输入电源电压。
  • GND：接地引脚，用于连接电路的参考地。
  • FB：反馈引脚，用于接收输出电压的反馈信号，以实现输出电压调节。
  • 2个VOUT：输出电压引脚，用于输出转换后的稳定电压。
  • 2个L1、2个L2：电感器引脚，用于连接外部电感器，以实现功率转换。
  • 2个VIN：输入电压引脚，用于接收输入电源电压。
  • EN：使能引脚，用于控制转换器的开启和关闭。
  • PS/SYNC：同步/使能引脚，用于同步外部时钟或使能内部时钟。
  • PG：输出电压就绪指示引脚，用于指示输出电压是否稳定。

原理图及工作原理

TPS63020DSJR器件通过其高效的PWM控制器、同步整流技术、灵活的输出电压编程以及节能模式等特性，为电子设备提供了高效、可靠的电源管理解决方案。

  • 输入与输出电压设定：TPS63020DSJR接受一个宽范围的输入电压（从1.8V到5.5V），并将其转换为所需的输出电压。输出电压可以通过外部电阻分频器进行编程，或者在内部芯片上固定。这种灵活性使得该器件能够适应多种不同的电源管理需求。
  • PWM控制器：TPS63020DSJR使用PWM控制器来管理电源的转换过程。PWM是一种数字控制技术，通过调整高电平和低电平的时间比例（即占空比）来控制输出电压的平均值。这种技术可以实现精确的电压调节，同时保持高效率。
  • 同步整流：与传统的整流技术相比，同步整流技术使用MOSFET作为整流元件，而不是二极管。MOSFET具有更快的开关速度和更低的导通电阻，从而减少了能量损失，提高了整体效率。TPS63020DSJR采用同步整流技术，进一步提高了电源转换效率。
  • 电感器与电容器：TPS63020DSJR使用电感器和电容器来平滑输出电压，减少纹波和噪声。电感器在转换过程中起到储能和滤波的作用，而电容器则提供短期内的电压稳定。
  • 节能模式：在负载电流较低的情况下，TPS63020DSJR会进入节能模式。在这种模式下，转换器会降低开关频率，以减少功耗。这种机制有助于在宽负载电流范围内保持高效率。
  • 使能引脚与省电模式：通过控制使能引脚（EN）和省电模式/同步引脚（PS/SYNC），用户可以启用或禁用转换器，以及选择是否进入省电模式。这为用户提供了对电源管理的精细控制。
  • 电源良好指示：PG引脚提供了电源良好指示，当输出电压达到其调节值的80%以上时，该引脚将变为高电平。这可以用于指示转换器是否已准备好为负载供电。

封装图

TPS63020DSJR器件的封装为VSON-14。封装图如下所示：

如何使用TPS63020DSJR器件的输出电压就绪指示功能？

要使用TPS63020DSJR器件的输出电压就绪指示功能，需要连接输出电压就绪指示引脚（PG）和输出电压引脚（VOUT）以及反馈引脚（FB）。当输出电压稳定时，PG引脚将被拉低；当输出电压未稳定时，PG引脚将被拉高。这种状态可以通过一个简单的电压比较器或者逻辑电路来检测，从而实现输出电压就绪的指示功能。

以下是一个简单的示例，说明如何使用输出电压就绪指示功能：

  1. 连接PG引脚和VOUT引脚，以及FB引脚。
  2. 设置输出电压稳定阈值。可以通过调整外部电阻分压器来设置输出电压稳定阈值。当输出电压达到此阈值时，PG引脚将被拉低。
  3. 检测PG引脚的状态。当PG引脚被拉低时，表示输出电压已经稳定；当PG引脚被拉高时，表示输出电压尚未稳定。
  4. 根据PG引脚的状态，可以通过一个简单的电压比较器或逻辑电路来实现输出电压就绪的指示功能。例如，当PG引脚被拉低时，可以点亮一个LED灯或者通过通信接口发送一个信号，表示输出电压已经准备就绪。