TMI3101C 产品概述
TMI3101C 是拓尔微(TMI)推出的一款降压型(Buck)同步整流DC-DC转换器,面向空间受限、对效率和静态功耗有严格要求的电池供电与便携类应用。器件内置功率开关,工作电压范围宽,开关频率高,支持可调输出,整体集成度高、外围元件少,适合做单通道1A电源轨。
一、主要规格一览
- 功能类型:降压型(同步整流)
- 输入电压范围:2.5V ~ 5.5V
- 输出电压范围:0.6V ~ 5.5V(可调)
- 输出电流:最大1A
- 开关频率:典型 2.5MHz
- 静态电流 Iq:典型 40μA(低静态功耗)
- 同步整流:内部同步MOSFET(无需外置二极管)
- 开关管:内置
- 输出通道数:1
- 拓扑结构:降压式(Buck)
- 工作温度:-40℃ ~ +125℃(结温)
- 封装:SOT-23-5
二、核心优势
- 低静态电流:40μA 的静态电流非常适合电池供电设备,可在待机模式下延长续航。
- 高频开关(2.5MHz):允许使用小尺寸电感与陶瓷电容,显著缩小电源模块占板面积,利于紧凑型系统设计。
- 同步整流与内置开关:提高转换效率、降低功耗和热量,同时简化外部布局与元器件选型。
- 可调输出(0.6V 起):覆盖MCU、传感器、射频前端等多种电压需求,灵活性高。
- 宽温工作范围:工业级温度范围适合多场景部署。
三、典型应用场景
- 电池供电设备与便携终端(手持设备、便携式测试仪)
- 物联网节点、无线传感器与电池供电传感器模块
- 单片机/FPGA等核电源轨降压供电(低压核心供电)
- 小功率背光或LED驱动(需限流或配合外部电路)
- 工业控制、仪器仪表中的稳压模块
四、设计与布局建议
- 电感选择:由于2.5MHz 高频,推荐使用 0.47μH ~ 2.2μH 高频封装电感,注意电流饱和与直流电阻(DCR)。
- 输入/输出电容:优先使用低ESR陶瓷电容,输入侧 2.2μF10μF,输出侧 10μF47μF 作为起点,根据纹波与瞬态要求调整。
- 反馈网络:输出电压通过外部分压反馈到 FB 引脚(参考电压约 0.6V),反馈电阻应靠近芯片并布局短回路。
- 布局要点:开关节点走线短且宽,输入电容尽量靠近器件 VIN 和 GND 引脚,地线采用单点回流以降低噪声与散热阻抗。
- EMI 与滤波:高频开关易产生辐射,必要时在开关节点增加小电阻或RC阻尼,输入侧可加共模/差模滤波器改善传导发射。
五、热管理与可靠性
SOT-23-5 封装在高输出电流或高输入电压差时会产生较大功耗,需关注PCB铜箔散热、加大GND层面积并考虑热沉路径。工作环境接近极限温度时,应评估长期热应力对输出稳定性的影响并留有裕量。
六、选型建议与注意事项
- 若系统对待机功耗敏感,TMI3101C 的40μA静态电流是优势;若需要更大输出电流或更低压差,需比较同类更大电流器件。
- 高开关频率带来器件小型化优势,但对布局与EMI 要求更高;在设计前进行电磁兼容与热仿真验证。
- 参照器件数据手册进行详细参数校核(开关电流能力、效率曲线、软启动、保护功能等),并根据应用场景调整外部元件值。
总结:TMI3101C 以其高集成度、低静态电流及高开关频率,适合对体积与能耗敏感的便携与物联网设备,能在保证效率的同时显著减小电源模块尺寸。设计时关注布局、滤波与散热即可发挥其最佳性能。