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怎样去计算TPS63020芯片的输出电压

TPS63020芯片是什么?
怎样去计算TPS63020芯片的输出电压?
TPS63020芯片的正常运行模式和power save模式有什么区别呢?

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陈具松

2021-10-11 14:29:51
  TPS63020芯片是专用于便携式电子产品的一种升降压芯片,该器件可以在1.8V~5.5V的输入范围内实现大电流和高效率。概括一下就是:
  TPS63020的输入即便是1.8~5.5V,输出可固定,这就特别适合电池放电了,因为随着电池的放电,电压是会下降的,使用该芯片,就能够提高电池的效率,尽可能的榨干电池电量。
  典型应用原理图如下:
  
  对应引脚如下:
  
  输出电压换算:
  TPS63020的 输出电压 是通过两个反馈电阻来设定的,公式如下:
  
  也就是Vout = ((R1/R2) + 1)*Vfb,其中Vfb = 500mV
  这里的两个电阻也是有一些限制的:
  R2要小于500kΩ,尽可能保持在200kΩ以内,R1就设定为1MΩ即可,这里跟 输入反馈电流 限制有关,别大于1uA,所以R1要很大。
  电感选型计算:
  
  电感一般选择1.5uH左右。
  Power save 模式
  这个所谓的电源保护模式才是这个芯片的最重要的模式,前面的典型电路图是让该芯片处于正常运行模式,那么正常运行模式和power save模式有什么区别呢?
  简单的说,就是:
  正常运行模式下,该芯片的工作频率比较高,所以带载能力强,可以最大到4A。
  power save模式下,该芯片的工作频率会降低,带载能力降低,不超过100mA。
  所以在我们测试的时候发现,正常工作模式下,这个芯片的待机 电流能达到7~8mA,这个对于电池供电设备来说,就太夸张了,根本没有使用的意义,等到切换到power save模式下,该芯片的静态功耗可以降低到25uA左右,这个就能接受了。
  Power save 模式的切换,是通过拉低PS/SYNC引脚,置该引脚为低电平即可。该引脚如果悬空或者置高电平,芯片处于正常运行模式。
  进入Power save模式后,输出电压会有下降(下降2.5%左右),输出 电压也取决于负载,
  应用步骤:
  ① CPU上电后,PS/SYNC引脚应置为高电平或悬空,此时芯片处于正常模式,CPU也处于正常功耗模式。
  ② CPU完成主要功能后,即将进入低功耗模式(还未进入)前,设定PS/SYNC引脚为低电平,芯片进入Power save模式。
  ③ CPU进入低功耗模式。
  ④ CPU被唤醒,退出低功耗模式后,先不要进行主要功能,因为主要功能可能很耗电(大于100mA),需要先设定PS/SYNC引脚为高电平,使芯片退出Power save模式,进入正常模式。
  ⑤ CPU 运行主要功能,运行完成后,再跳转到步骤②,以此类推, 循环执行 。
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