隨著便攜電子產(chǎn)品的小體積多功能發(fā)展趨勢愈演愈烈，便攜式電源設(shè)計已成為諸多電子設(shè)計工程師十分關(guān)注的問題。便攜產(chǎn)品添加的高數(shù)據(jù)速率無線功能，以及支持低功耗模式處理器這些需求對功率有了更高要求；而諸如支持投影儀或閃光燈中的LED驅(qū)動器、通信調(diào)制解調(diào)器、DLP pico投影儀及應(yīng)用處理器則要求電源設(shè)計中要有更多的電源軌數(shù)量。另外對便攜式電源的設(shè)計來講，電池也是一個不斷在演進的方向，電池在單位體積里面的能量密度越來越高，小型化設(shè)計需求對空間也有很高的要求。 面對如此復(fù)雜的電源要求，德州儀器(TI)稍早前推出了一款4A開關(guān)升降壓轉(zhuǎn)換器TPS63020，以因應(yīng)便攜設(shè)備功能多樣化的演進趨勢。這款單芯片產(chǎn)品據(jù)稱為業(yè)界最小型、最高性能的4A開關(guān)升降壓轉(zhuǎn)換器，效率可達96%，能夠幫助智能電話、便攜式醫(yī)療設(shè)備、DLP微型投影儀以及其他電池供電多媒體設(shè)備更高效地擷取和應(yīng)用電池能量，延長電池使用壽命。 TI 電源管理業(yè)務(wù)部高級副總裁 Steve Anderson 指出：“手持電子設(shè)備的設(shè)計人員不斷努力提高電池的使用效率，特別是現(xiàn)在他們將為其手持電子產(chǎn)品添加支持更高數(shù)據(jù)速率以及更多特性的無線連接功能，電池效率問題就更加突出了。TPS63020等更高電流升降壓轉(zhuǎn)換器可更有效地進行設(shè)備供電管理，并實現(xiàn)最小的板級空間?！?

TPS63020有助延長便攜電子產(chǎn)品電池使用壽命，在寬電流范圍內(nèi)效率高達 96%uOWesmc

單端輸入 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，在寬電流范圍內(nèi)效率高達 96%

德州儀器中國區(qū)電源產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展工程師吳濤uOWesmc

在專門為此產(chǎn)品舉行的推介會上，德州儀器中國區(qū)電源產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展工程師吳濤向《國際電子商情》記者表示，TPS63020升降壓是指輸出是正壓，這是一款是正壓輸出的產(chǎn)品?！白鳛槭袌鲋械念I(lǐng)導(dǎo)者，這個產(chǎn)品性能是業(yè)界最好的，效率可以達到96%，而且輕負載時效率也非常高，在1mA時效率甚至超過90%?！? TPS63020的輸入電壓介于1.8V至5.5V之間，可將鋰離子電池放電至2.5V或更低。手持裝置的鋰離子電池從最初使用的4.2V放電至3.3V時，大約會耗掉電池中85%的能量。過去，為了擷取剩余的15%能量，必須設(shè)法降低系統(tǒng)電壓，但這通常會造成輸入電壓范圍過大，并增加整體系統(tǒng)成本。現(xiàn)在，許多手機的I/O電壓都開始從3.3V降低到2.8V，甚至2.6V，因此，可支持寬廣輸入電壓的TPS63020，便可協(xié)助這類裝置更有效率地運用電池能量，從而延長電池使用壽命。

TPS63020輕負載效率非常高，在1mA時超過90%。uOWesmc

TPS63020 在降壓模式下的3.3V電壓可產(chǎn)生3A電流，而在一般情況的升壓模式下，3.3V電壓可產(chǎn)生超過2.0A的電流。吳濤介紹，該組件的動態(tài)輸入電流限制可有效地保護電路與系統(tǒng)；省電模式可在輕負載時維持高效率。此外，TPS63020還支持單節(jié)鋰離子電池或2節(jié)與3節(jié)的堿性、鎳鎘或鎳氫電池應(yīng)用。 動態(tài)的輸入電流限制、節(jié)電模式，以及具有一點smart特性的良好指示（PG）性能是TPS63020比較有特色的功能?！皠討B(tài)輸入電流限制意味著在一般情況下輸入電流限制是恒定的，但是當?shù)捷斎腚妷悍浅５停ㄈ?.5V以下），或者是當負載突然出現(xiàn)一個高峰值的脈沖且持續(xù)時間比較長（如輸入電壓跌到比較低）以后，我們會把輸入電流降下來，保護電池，省得過度放電?！?吳濤表示。因此，動態(tài)輸入電流限制是指輸入電壓低到一定閥值以后進行的一些動態(tài)調(diào)整。 •下一頁：小巧、高效率且易于使用，可銳減板級空間達60% {pagination} 小巧、高效率且易于使用，可銳減板級空間達60%

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單電感的2.4MHz TPS63020轉(zhuǎn)換器采用3mm x 4mm x 1mm封裝，可實現(xiàn)100平方毫米完整DC/DC轉(zhuǎn)換器解決方案，吳濤表示，對于4安培的開關(guān)管來講，這個封裝是很小的，相較目前的同類競爭產(chǎn)品，可減小60%以上的電路板面積?！斑@主要歸功于TI有很好的工藝，才能不斷地減少尺寸。” 吳濤說道，“我們設(shè)計這款芯片的目的是小巧、高效率，而且易于使用。如果看外圍典型應(yīng)用，一個輸入電容、一個輸出電容、一個電感，再加上一個上壓電阻，從元件個數(shù)來講是四個?！?

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TPS63020采用H-bridge 架構(gòu)，內(nèi)部整合了多個MOSFET，能夠以單級實現(xiàn)升降壓轉(zhuǎn)換。這個架構(gòu)并不是秘密，但過去難以實現(xiàn)的原因，是如何在升壓和降壓這兩個轉(zhuǎn)換器中進行高速轉(zhuǎn)換。相較于其它雙組件解決方案平均約80%的效率，單芯片的TPS63020大幅將效率推升到了96%。 這讓TI得以將TPS63020瞄準需要高效電源管理的新興應(yīng)用，如DLP微投影裝置。目前微投影設(shè)備的亮度正從過去的20流明逐漸提升到50流明。無論是LCOS或DLP技術(shù)，都采用LED作為光源，更大的流明意味著更高功率和必須提升電池中的能源密度，而TPS63020 正好能滿足這類需求。

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