在物联网设备爆发式增长的时代背景下，电源管理设备的续航能力成为系统设计的核心问题。
传统电源方案往往难以兼顾低静态电流（IQ）与高峰值输出能力——过高的IQ导致待机能耗激增，而不足的输出电流又无法满足射频通信需求，最终显著缩短电池寿命。
针对这一关键矛盾，德州仪器推出了TPS63900同步降压/升压转换器，其技术特性契合典型应用场景的核心需求：
智能水表、便携式医疗贴片、智能锁
（图源：网络）
例如，需持续工作10年以上且耐受极端温度（-40°C–125°C）的工业物联网智能水/气表；要求微型化设计与高安全性的便携式医疗贴片；
以及依赖高峰值电流支持突发通信与电机驱动的资产追踪器与智能锁，TPS63900助力各类设备在严苛条件下实现超长续航。
接下来大家跟着平台君一起探索TPS63900的奥秘吧！
Chip Overview
01 芯片概述
TPS63900芯片是德州仪器（TI）推出的首款高效同步降压/升压转换器，其主要特点是具有极低的静态电流（典型值仅为75nA），处于业界领先水平。
它的输入电压范围为1.8V到5.5V，输出电压可在1.8V至5V范围内以100mV步进调节，共有32个可编程输出电压设置，主要用于低功耗应用场景。
它有4层金属布线，为CMOS 150nm工艺，管芯面积1.46x1.12mm²，下图平台君给大家展示了该芯片的概貌图和电路图。
概貌图（图源：IPBrain平台）
电路图（图源：IPBrain平台）
上图红色框为R2D接口，主要作用是通过外部电阻器来配置芯片的工作参数，而无需直接修改芯片内部的寄存器或固件，简化了硬件设计并提供了灵活性。
蓝色框出的为Regulator（调节器），是实现电压转换的核心部分，TPS63900芯片采用独特的单模式架构，无需在降压、降压/升压和升压模式之间进行转换，避免了模式转换带来的效率损失和电压波动。
Technical Feature
02 技术特点
可编程输入电流限制
该芯片具有可编程的输入电流限制功能，范围从从1mA到100mA共8档设置，还可设置为无限制，可以保护不支持高峰值电流的电池。
动态电压调节DVS
该芯片支持动态电压调节功能，允许系统运行期间在两个输出电压设置之间切换，在待机时降低电压以节省功耗，例如3.3V→1.8V切换，省电50%+。
具有高负载、低负载的DVS对比图
（图源：芯片规格书）
由上面对比图可以看出，通过SEL引脚切换两种预设输出电压，当输出电压斜坡下降至较低电平时，器件不会主动对输出电容放电，这导致轻载条件下输出电压的稳定时间更长。
高转换效率
在10µA轻负载电流条件下，该芯片的效率超过90%，关断电流只有60nA，非常省电。另外它还拥有高达1A的强大的电流输出能力，适用于各种低功耗无线发送模块的供电。
小型封装优势
该芯片采用10引脚、2.5mm*2.5mm、0.5mm间距的WSON封装，21mm²超小尺寸满足对PCB面积有苛刻要求的场合，为微型化设计提供了解决方案。
该封装尺寸也是业内较小的封装尺寸之一，下图为引脚图。
引脚图（图源：芯片规格书）
Detail Application
03 细节应用
该芯片的应用场景十分广泛，包括智能电表和传感器节点、电子智能锁、医疗传感器贴片和患者监护仪、可穿戴电子产品、资产跟踪设备以及工业物联网（智能传感器）/窄带物联网等领域。
了解了这么多，接下来平台君给大家分享一些该芯片的器件细节图。
MOS管（图源：IPBrain平台）
电容（图源：IPBrain平台）
电阻（图源：IPBrain平台）
LOGO图1（图源：IPBrain平台）
LOGO图2（图源：IPBrain平台）
往期推荐 >
