ZHDS135A March   2026  – August 2026 TPS7H1301-SP , TPS7H1302-SP

PRODMIX  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 器件选项表
  6. 5 器件比较表
  7. 6 引脚配置和功能
  8. 7 规格
    1. 7.1 绝对最大额定值
    2. 7.2 ESD 等级
    3. 7.3 建议运行条件
    4. 7.4 热性能信息
    5. 7.5 电气特性
    6. 7.6 质量合格检验
    7. 7.7 典型特性
  9. 8 参数测量信息
  10. 9 详细说明
    1. 9.1 概述
    2. 9.2 功能方框图
    3. 9.3 特性说明
      1. 9.3.1  启用
      2. 9.3.2  电荷泵
        1. 9.3.2.1 电荷泵运行情况
        2. 9.3.2.2 折返开关
      3. 9.3.3  启动
      4. 9.3.4  电源正常
      5. 9.3.5  输出电压
      6. 9.3.6  压降
      7. 9.3.7  输出电压精度
      8. 9.3.8  输出噪声
      9. 9.3.9  电源抑制比
      10. 9.3.10 稳定性
        1. 9.3.10.1 TPS7H1301 的稳定性
        2. 9.3.10.2 TPS7H1302 的稳定性
      11. 9.3.11 热关断
    4. 9.4 器件功能模式
      1. 9.4.1 启用、禁用
  11. 10应用和实施
    1. 10.1 应用信息
    2. 10.2 典型应用 TPS7H1301
      1. 10.2.1 TPS7H1301 的设计要求
      2. 10.2.2 TPS7H1301 的详细设计过程
        1. 10.2.2.1 电容器选型
          1. 10.2.2.1.1 输入电容器 (CIN) 选择
          2. 10.2.2.1.2 CFLY TPS7H1301
          3. 10.2.2.1.3 CPOUT 电容器 TPS7H1301
          4. 10.2.2.1.4 旁路电容器
          5. 10.2.2.1.5 输出电容器
        2. 10.2.2.2 电荷泵输出电阻
        3. 10.2.2.3 配置 LDO 输出
        4. 10.2.2.4 输出噪声
        5. 10.2.2.5 PSRR 设计影响
        6. 10.2.2.6 稳定性设计注意事项
      3. 10.2.3 应用曲线
    3. 10.3 TPS7H1301 并联运行的典型应用
      1. 10.3.1 设计要求
      2. 10.3.2 详细设计过程（并联 TPS7H1301）
        1. 10.3.2.1 并联镇流电阻器
      3. 10.3.3 应用性能曲线图
    4. 10.4 典型应用 TPS7H1302
      1. 10.4.1 TPS7H1302 的设计要求
      2. 10.4.2 TPS7H1302 的详细设计过程
        1. 10.4.2.1 TPS7H1302 的电容器选型
        2. 10.4.2.2 CFLY 电容器 TPS7H1302
        3. 10.4.2.3 CPOUT 电容器 TPS7H1302
        4. 10.4.2.4 稳定性 TPS7H1302
      3. 10.4.3 TPS7H1302 应用性能曲线图
    5. 10.5 TPS7H1302 低噪声配置
      1. 10.5.1 TPS7H1302 低噪声的设计要求
      2. 10.5.2 应用性能曲线图
    6. 10.6 电源相关建议
    7. 10.7 布局
      1. 10.7.1 布局指南
      2. 10.7.2 布局示例
  12. 11器件和文档支持
    1. 11.1 器件支持
    2. 11.2 文档支持
      1. 11.2.1 相关文档
    3. 11.3 接收文档更新通知
    4. 11.4 支持资源
    5. 11.5 商标
    6. 11.6 静电放电警告
    7. 11.7 术语表
  13. 12修订历史记录
  14. 13机械、封装和可订购信息
    1.     PACKAGE OPTION ADDENDUM
    2. 13.1 Tube Information
    3.     88

请参考 PDF 数据表获取器件具体的封装图。

机械数据 (封装 | 引脚)
  • HBL|14
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
10.2.2.1.2 CFLY TPS7H1301

CFLY 是电荷泵电容器，负责将电荷从输入端传输至电荷泵输出端（CPOUT 引脚）。

对于典型的高电流应用，TI 建议使用标称值为 1μF 的陶瓷输出电容器，以实现稳定工作。极化电容器（钽、铝、电解质电容器等）不得用于飞跨电容器，因为极化电容器可能会在运行期间反向偏置。

如果 CFLY 取值过小，电荷泵将无法支持高电流应用；反之，如果 CFLY 取值过大，则电荷泵电流对开关管而言会过大，并导致输入和输出电压纹波增大。

确定 CFLY 的大小

将 CFLY 调整为电荷泵输出电容 CCPOUT 的 1:10 至 1:2 的标称比率。

使用方程式 9 确定 CFLY 的大小，fSW 为 500kHz（典型值），ΔVCFLY 考虑了 CFLY 电容器节点的电压过冲。对于标称 VIN 为 5V 或更低且输出电流低于 250mA 的应用，在方程式 10 中使用 0.2 的系数即可；当 VIN 和 IOUT 超过 5V 或 250mA 时，ΔVCFLY 需调低（采用 0.1 的系数），这有助于防止 C+ 和 C- 引脚上出现过大的过冲。

方程式 9. C F L Y =   I O U T f S W × Δ V C F L Y
方程式 10. ΔVCFLY=(0.1 to 0.2)×VIN

应用方程式 9 可得到以下结果：

方程式 11. CFLY= 250mA500kHz×0.2=2.5µF

方程式 11 计算结果为 2.5μF，满足 CFLY 与 CCPOUT 的比值要求。在本详细设计过程示例中，选用 1μF 以与节 7.5 表中的特征数据对齐，该配置更为严苛，因为与采用 2.5μf 的 CFLY 相比，1μF 会降低 LDO 的余量。

CFLY 的影响

压降电流和电荷泵的工作效率取决于电荷泵电阻和压降，而这两者直接受 CFLY 选值的影响；选用容值过小或 ESR 过高的电容会增大电荷泵输出电阻，导致压降加剧，从而降低集成 LDO 的可用余量，并使电荷泵的整体效率下降；关于 CFLY 选值如何影响电荷泵效率，请参阅图 7-8 至图 7-12。

在评估电容器对电荷泵电阻的贡献时，必须考虑 CFLY 电容器的特性，如直流偏置、温度系数等；方程式 12 计算飞跨电容器对总电荷泵输出电阻和 VDROOP 的贡献。请注意，电气特性表中的最小开关频率 (fSW) 是更保守的估计参数；因为最小 fSW 会导致更高的电荷泵电阻。

方程式 12. RCFLY=1fSW×CCFLYmin+4×RESRCFLY

如方程式 12 所示，由于直流偏置和温度的影响，输出电容的典型降额通常会使总 CFLY 电容减少 15% 至 25%，从而增大电荷泵输出电阻。

要计算 CFLY(min)，请查阅电容器制造商的数据，并综合考虑总容差、直流偏置和温度降额：例如，一款 25V、1μF X7R 电容器，其参数如下：

  • 外壳尺寸：0805
  • 容差：-5%
  • 5V 时的直流偏置：-4.56%
  • 125ºC 下的温度降额：-14.56%
  • 400kHz 下的 RESR：10mΩ

表 10-2 是一个关于选择单个 1μF（标称值）电容器还是一个 2.2μF（标称值）电容器的选型权衡示例；CFLY 对电荷泵电阻的总体贡献与整体电荷泵效率进行了对比。

表 10-2 CFLY 比较
属性 1μF 2.2μF
器件型号 KGM21AR71C105JL KGM21AR71C225KL
数量 1 1
外壳尺寸 0805 0805
电压额定值 16V 16V
电介质 X7R X7R
降额参数
容差 -5% -10%
5V 时的直流偏置 -4.56% -10.3%
125ºC 下的温度系数 -14.56% -15%
结果
有效电容 0.775μF 1.51μF
ESR 10mΩ 10mΩ（有效分辨率）
RCFLY 3.45Ω 1.69Ω
峰值电荷泵效率，VIN = 5V 79% 83.5%

若要计算 CFLY 的最小电容，请使用：

方程式 13. C F L Y ( m i n ) =   C F L Y ( n o m ) × T o l . × D C   B i a s × T e m p

对 1μF（标称值）电容器应用方程式 13 ：

方程式 14. C F L Y ( m i n ) = 1 µ F × 1 - 0.05 × 1 - 0.0456 × 1 - 0.1456 = 0.775 µ F

应用方程式 12 来计算 CFLY 的最坏情况贡献（例如 1μF（标称值））

方程式 15. RCFLY= 1400kHz×0.775µF+4×10mΩ=3.45Ω

表 10-2 显示，通过使用两个 0.68μF 电容器增加元件数量，CFLY 对总电荷泵输出电阻的贡献显著降低。对于工作温度较高、工作电流较大或 VIN 较低的应用，整体较低的电荷泵输出电阻将带来更大优势。本设计示例采用 5V 的 VIN、250mA 的 ILOAD，使用 1μF 的 CFLY 电容器即可充分满足要求。

CFLY 的总体选择值会影响电荷泵电阻和电荷泵效率；请参阅图 图 7-8 至 图 7-11 以了解 CFLY 的选择如何影响整体电荷泵效率。