ZHCU685C July   2019  – March 2021

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  7. 2系统概览
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 主要产品
      1. 2.3.1 TPS63900：具有 75nA 超低静态电流和 400mA 输出电流、输入电压为 1.8V-5.5V 的降压/升压转换器
      2. 2.3.2 TPS610995：具有 400nA 超低静态电流和 1A 峰值电流、输入电压为 0.7V 的同步升压转换器
      3. 2.3.3 TPS62840：具有超低静态电流消耗的 750mA 同步降压转换器
    4. 2.4 系统设计原理
      1. 2.4.1 电池电量计 BQ35100
      2. 2.4.2 系统内电流监测
        1. 2.4.2.1 两个电流范围的电阻器值计算
        2. 2.4.2.2 LPV521 增益计算
        3. 2.4.2.3 使用 TINA-TI 进行电流范围仿真
        4. 2.4.2.4 TIDA-01546 固件中的主要 ADS7142 寄存器设置
          1. 2.4.2.4.1 ADS7142 采样率
      3. 2.4.3 u-blox 的 NB-IoT 模块
      4. 2.4.4 Quectel 的 NB-IoT 模块
  8. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 所需硬件
      1. 3.1.1 测试 TIDA-010053
      2. 3.1.2 TPS62840 子系统
      3. 3.1.3 TPS610995 子系统
      4. 3.1.4 软件
    2. 3.2 测试和结果
      1. 3.2.1 测试设置
      2. 3.2.2 测试结果
        1. 3.2.2.1 使用 TPS62840 降压转换器的测试结果
        2. 3.2.2.2 使用 TPS610995 升压转换器的测试结果
        3. 3.2.2.3 使用 TPS63900 降压/升压转换器 NB 的测试结果
        4. 3.2.2.4 总结
  9. 4设计文件
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 物料清单
    3. 4.3 PCB 布局建议
      1. 4.3.1 布局图
    4. 4.4 Altium 工程
    5. 4.5 光绘文件
    6. 4.6 装配图
  10. 5软件文件
  11. 6相关文档
    1. 6.1 商标
  12. 7术语
  13. 8关于作者
  14. 9修订历史记录

3.1.2 TPS62840 子系统

在以下条件下测试了 TIDA-10053 参考设计上 TPS62840 降压器件的瞬态负载响应：

  • VIN = 5.0 V；VOUT = 3.3V
  • Io_min = 0A；Io_max = 250mA
  • 周期 = 2s；占空比 = 50%
  • SR = 0.8A/ns

零点 A 模拟深度睡眠模式下通常小于 5µA 的电流，而 250mA 来自 220mA（u-blox 和 Quectel NB-IoT 模块 +23dBm TX 功率级别下的典型电流）+ 最大电流下的 25mA 裕度 + 应用其余部分（主机 MCU + 计量 + 智能仪表的所有其他子系统）的 5mA。

图 3-1 展示了 2 秒脉冲（输出电压设置为 3.3Vout）的瞬态负载测试结果，输出电压在 Vo_min = 3.2987V 和 Vo_max = 3.3373V 之间调节。

GUID-172DB491-0244-437D-A0AA-4C59380E70D1-low.png图 3-1 TPS62840 0 至 250mA 阶跃的瞬态负载响应

通过使器件在开关频率 Fsw = 约 1.8MHz 的 PWM 模式下运行来确认效率。

PIN Poutput 效率 (%)
4.950V × 0.522A = 2.58W 3.301V × 0.7094A = 2.34W 90.63