推荐原因：

输入电压较低，输出电流可达3.5A
SOT23-6封装
批量价格约0.70元

TLV61048引脚

TLV61048引脚功能

7 详细说明

7.1 概述

TLV61048是一款非同步升压转换器，支持高达 15 V 的输出电压和输入范围从 2.61 V 到 5.5 V。该TLV61048集成了一个电源开关，电流限制高达 4.7 A（典型值）。设备在具有准恒定频率的电流模式方案下工作，内置内部环路补偿。这开关频率可在 600 kHz 和 1 MHz 之间选择。内部有固定的软启动时间，为2MS 通常用于控制启动期间的浪涌电流。
TLV61048升压转换器的拓扑结构是具有峰值电流控制的自适应关断时间，可提供出色的性能负载和线路瞬态响应。可选的开关频率为优化设计提供了可能性既可用于小尺寸电感器（1 MHz），也可用于更高的系统效率（600 kHz）。
当电感器谷值电流高于零时，转换器以连续导通模式 （CCM） 工作，如果谷值电流过零，则切换到不连续导通模式 （DCM）。如果负载更进一步降低后，该器件进入 PFM 操作，以实现更高的效率。

7.3 功能说明

7.3.1 欠压闭锁

当输入电压降至以下时，欠压锁定 （UVLO） 电路会停止转换器的工作UVLO典型阈值为2.4 V。增加了 150 mV 的迟滞，因此无法再次使能该器件直到输入电压上升到 2.55 V。实现此功能是为了防止当输入电压介于 2.4 V 和 2.55 V 之间时，设备。

7.3.2 启用和禁用

当输入电压高于2.55 V的典型UVLO上升阈值且EN引脚被拉高电平时，TLV61048已启用。当EN引脚被拉至低电平时，TLV61048停止PWM开关并关断低电平侧边开关。EN引脚具有1MΩ的内部下拉电阻，当EN引脚浮动。在关断模式下，消耗的输入电流小于 1μA。

7.3.3 软启动

软启动功能有助于稳压器逐渐达到稳态工作点，从而减少启动时间。
向上的压力和浪涌。当施加输入电压时，输出电容通过电感和高边整流二极管。达到2.55 V（典型值）UVLO阈值后，内部软启动控制电路启动，在2 ms（典型值）内将基准电压斜坡上升至0.8 V，同时低侧FET启动输出电容充电至输入电压后进行开关。

7.3.4 频率选择 （FREQ）

频率选择引脚FREQ允许将器件的开关频率设置为600 kHz（FREQ = 浮动）或 1 MHz （FREQ = GND）。更高的开关频率可改善负载瞬态响应，但会降低效率稍。更高开关频率的另一个好处是输出纹波电压更低。

7.4 设备功能模式

TLV61048有两种工作模式：PWM模式和PFM模式。

7.4.1 PWM模式

该TLV61048在中重负载下使用准恒定频率脉宽调制 （PWM）电流。根据VIN/VOUT比，电路预测所需的关断时间。在切换开始时循环时，集成的NMOS开关FET（如功能框图所示）导通。输入电压施加在电感两端，电感电流上升。在此阶段，输出电容器放电由负载电流。当电感电流达到误差放大器输出设置的电流阈值时，PWM开关关断，外部功率二极管正向偏置。电感器传输其存储的能量来补充输出电容器并为负载供电。当关断时间到期时，下一次切换循环再次开始。误差放大器将FB引脚电压与内部基准电压及其输出进行比较确定PWM开关的占空比。
该TLV61048具有内置补偿电路，可以容纳各种输入和输出稳定运行的电压。

7.4.2 PFM模式

该TLV61048集成了具有脉冲频率调制 （PFM） 的省电模式，以提高轻载。当负载电流减小时，电感峰值电流由误差放大器的输出设定下降以调节输出电压。当电感峰值电流达到下限（典型值为400 mA）时，随着负载电流进一步减小，输出电压超过设定的阈值电压。当 FB 电压达到时PFM 基准电压，TLV61048进入省电模式。在省电模式下，设备仅当输出电压跳闸低于设定的阈值电压时切换。它通过多个脉冲增加输出当输出电压超过设定的阈值电压时，进入省电模式。

8 应用与实施

以下应用部分中的信息不是 TI 组件的一部分规范，TI 不保证其准确性或完整性。TI 的客户是负责确定组件是否适合其用途。客户应验证和测试其设计实现，以确认系统功能。

8.1 应用信息

TLV61048是一款升压DC/DC转换器，集成了电源开关和环路补偿电路。设备支持高达 15V 的输出，输入范围为 2.61V 至 5.5V。该器件可在低至 1.5V 的电压下工作，如果外部 3.3V 偏置电源施加到 VIN 引脚。TLV61048采用电流模式控制，具有自适应常关时间。开关频率为准恒定，可在 600kHz 至 1MHz 之间选择兆赫。以下设计过程可用于选择TLV61048的元件值。

8.2 典型应用

8.2.1 具有外部偏置功能的 12V 输出升压转换器在此设计示例中，TLV61048 VIN 引脚由外部 3.3V 偏置电压供电，以保持内部电路开启，以便将功率级工作 VIN 扩展到 1.5V。 选择 600kHz 开关频率以降低开关损耗，以提高整体效率。

TLV61048应用电路一

8.2.1.2 详细设计程序

8.2.1.2.1 对输出电压进行编程

输出电压通过外部电阻分压器进行设置。通过选择外部电阻分压器R1和R2，如公式 1 所示，输出电压被编程为所需值。当输出电压被调节时，FB引脚的典型电压为800 mV的VREF。

VoUT是所需的输出电压
VREF 是 FB 引脚上的内部基准电压
(1)
为获得最佳精度，R2 应保持在 150 k 以下，以确保流过 R2 的电流至少比FB引脚漏电流大100倍。将 R2 更改为较低的值可提高免疫力防止噪声注入。将 R2 更改为更高的值可降低静态电流，从而实现在低负载电流下具有更高的效率。

8.2.1.2.2 电感器选型

由于电感的选择会影响稳态操作、瞬态行为和环路稳定性，因此电感器是功率稳压器设计中最重要的元件。有三个重要的电感器规格、电感值、饱和电流和直流电阻 （DCR）。该TLV61048旨在工作电感值在 2.2 μH 和 10 μH 之间。 使用 公式 2 to 公式 4 计算应用电感器。要计算最坏情况下的电流，请使用最小输入电压，最大输出电压和应用的最大负载电流。为了获得足够的设计裕量，请选择电感值容差为 –30%，计算功率转换效率低。在升压稳压器中，电感器直流电流可以用公式计算。
电感的大小可以略有偏差，主要注意功率电感饱和电流足够。

8.2.1.2.3 输入输出电容的选择

输出电容主要选用，以满足输出纹波和环路稳定性的要求。这种涟漪电压与电容器的电容及其等效串联电阻 （ESR） 有关。假设陶瓷ESR为零的电容器，给定纹波所需的最小电容可以通过以下公式计算：
DMAX = 最大开关占空比
VRIPPLE = 峰峰值输出电压纹波
(5)
如果钽或铝电解电容器使用。
在直流偏置、老化和交流信号下评估陶瓷电容器的降额时要小心。为例如，直流偏置可以显著降低电容。陶瓷电容器的损耗可能超过50%额定电压下的电容。因此，始终在额定电压上留有余量，以确保足够的所需输出电压下的电容。
TI 建议在 600kHz 范围内使用有效电容为 4.7μF 至 10μF 的输出电容器配置。TI 还建议在整流二极管阴极两端放置一个 1μF 小电容，直插TLV61048的 GND 引脚可降低高 RMS 电流环路的电感。输出电容影响升压稳压器的小信号控制环路稳定性。如果输出电容低于该范围，则升压调节器可能会变得不稳定。增加输出电容使输出电压纹波在PWM模式下更小。表 3 列出了TLV61048推荐的电容器。

8.2.2 15V 输出升压转换器

在此设计示例中，TLV61048配置为输出 15V 直流电压。1MHz 开关频率为选择该选项可降低输出纹波并改善负载瞬态性能。TI 建议放置 RC 缓冲器从开关节点到接地节点，确保电压尖峰不超过规定的绝对值最大额定值。

TLV61048应用电路二

9 电源推荐

该器件设计为在 1.5V 至 5.5V 的输入电压范围内工作。此输入电源必须得到很好的监管。如果输入电源距离转换器超过几英寸，则额外体积除了陶瓷旁路电容器外，可能还需要电容。典型的选择是电解或值为 47 μF 的钽电容器。 输入电源的输出电流必须根据电源电压、输出电压和TLV61048输出电流。

10 布局

10.1 布局指南

对于所有开关电源，尤其是那些以高开关频率和大电流运行的开关电源，布局是一个重要的设计步骤。如果布局不仔细，稳压器可能会不稳定和噪音问题。为了最大限度地提高效率，开关的上升和下降时间非常快。防止高辐射频率噪声（例如EMI），高频开关路径的正确布局至关重要。最小化所有连接到SW引脚的走线的长度和面积，并始终在开关下方使用接地层调节器可最大限度地减少平面间耦合。输入电容不仅要靠近VIN引脚，而且要接近GND，以减小输入电源纹波。
所有升压转换器最关键的电流路径是从开关 FET 到整流二极管，然后是输出电容，以及开关 FET 的接地。该高电流路径包含纳秒级上升和坠落时间，必须尽可能短。因此，输出电容不仅要接近VOUT引脚，也到GND引脚，以减少SW引脚和VOUT引脚的过冲。