TPS631000与TPSM83100评估板
TPS631000与TPSM83100均为德州仪器(TI)推出的高效降压-升压(Buck-Boost)电源器件,核心定位为低电压输入场景下的稳定供电解决方案,广泛应用于便携式电子、智能传感等领域。
一、 项目缘起
随着电池供电电子设备的日益诸多,基于如下两点需要,催生了对稳压供电的需要:
1:电压上限,如有的MCU的极限工作电压要求≦3.6V;而普通18650锂电池的放电电压范围为(2.75V 至 4.2V),直接使用,会损坏MCU。
2:如在微小信号采集转换等应用中,要求相对稳定恒定的工作电压轨(如3.3V),这家需要对宽泛的电池输出电压进行稳压。
基于以上要求,需要一款高效的降压-升压(Buck-Boost)DC-DC器件。而TI的TPS631000与TPSM83100就是为此设计的。
两款器件的输入/输出电压范围基本相同、输出电流略有差异。
主要区别在于:TPS631000需外接电感;而TPSM83100内置电感,外接器件更少。
两款器件在TI官网的链接如下:
https://www.ti.com/product/TPS631000?keyMatch=TPS631000&tisearch=universal_search&usecase=GPN-ALT
https://www.ti.com/product/TPSM83100?keyMatch=TPSM83100&tisearch=universal_search&usecase=GPN-ALT
二、 TPS631000与TPSM83100的基本特性
图1和图2分别为TPS631000与TPSM83100的主要技术指标。

图1 TPS631000的主要技术指标

图2 TPSM83100的主要技术指标
图3和图4分别为TPS631000与TPSM83100的典型应用电路。

图3 TPS631000的典型应用电路

图4 TPSM83100的典型应用电路
由图1~图2可以看出:两者的输入电压范围相同(1.6-V to 5.5-V);输出电压范围基本相同(1.2-V to 5.3-V/1.2-V to 5.5-V);输出电流有差别(2-1.5A/1.5-1.2A)。 由图3~图4可以看出:TPS631000需外接电感,TPSM83100不需外接电感。TPSM83100体积更小、成本更高。
三:评估板原理图

图5 评估板原理图
四、 评估板2D、3D图

图6 评估板2D图

图7 评估板3D图
五、 评估板实物图

图8 评估板实拍图
六、 评估板实现大致介绍
本实现采用18650锂电池做为外接电源,由P2接入。通过H2、H6分别接入U1(TPS631000)和U2(TPSM83100)的VIN。
H3/H4、H9/H9分别用于控制U1/U2的EN/MODE。
P1/P3分别用于U1/U2的输出。
LED2/1/3分别用于VIN/U1_OUT/U2_OUT的显示。
7、评估结果
7.1、TPS631000和TPSM83100的可调输出设定:
两款芯片的输出设定相同见下式:

7.2、TPS631000和TPSM83100的常用输出阻值选择如下,表1:

表1
7.3、本评估板的:
R1=511K;R2=91K;设定输出=3.3V;
VIN≈4.098V/4.095V;EN=0/1;MODE=0/PFM;
7.4、测试结果:
7.4.1、EN=0,U1/U2=0V;使能端正常;
7.4.2、EN=1,U1=3.33V;U2=3.33V;使能端正常;
7.5、测试数据见图9/10/11/12。

图9 VIN≈4.095V

图10 VIN≈4.048V

图11 U1_OUT≈3.335V

图12 U2_OUT≈3.334V
8、结论和建议
1、TPS631000和TPSM83100的外围电路简单、只要配置正确,就可实现数据规范给出的指标。
2、TPS631000采用SOT-5X3封装;TPSM83100采用μSiP封装;手工焊接,TPS631000相对更容易。
3、在digikey的官网采购价,TPS631000和TPSM83100的单价分别为:
14.8/62.19RMB。
4、综上,若不是空间特别敏感,TPS631000性价比更高。
