TPS61221DCKR 升压型DC-DC电源芯片产品概述

TPS61221DCKR是德州仪器（TI）推出的低功耗同步整流升压型DC-DC转换器，专为电池供电、小型化、宽温环境下的升压需求设计，采用超小封装SC-70-6（SOT-363），具备高集成度、低功耗、宽输入范围等核心优势，覆盖可穿戴设备、物联网终端、工业模块等多场景应用。

一、产品基本信息

• 品牌型号：德州仪器（TI）TPS61221DCKR
• 核心类型：固定输出升压型DC-DC（同步整流）
• 封装形式：SC-70-6（SOT-363），尺寸1.6mm×1.6mm×0.8mm
• 集成特性：内置同步整流管与功率开关管，无需外置MOSFET，简化BOM设计

二、核心性能参数

1. 输入输出范围

• 输入电压：700mV~5.5V（适配单节锂电池放电末期、CR2032纽扣电池等）
• 输出电压：固定3.3V（精度±2%）
• 输出电流：最大200mA（满足低功耗MCU、传感器供电）

2. 功耗与效率

• 静态电流（Iq）：5μA（典型值）（轻载待机功耗极低）
• 转换效率：最高90%+（同步整流降低导通损耗）

3. 开关特性

• 开关频率：2MHz（固定）（高频设计适配小体积电感/电容）
• 工作模式：轻载自动切换PFM，重载保持PWM，平衡效率与纹波

4. 可靠性参数

• 结温范围：-40℃~+125℃（工业级宽温需求）
• 存储温度：-55℃~+150℃（焊接与存储兼容性）

三、设计特点与优势

1. 超宽输入电压覆盖

支持700mV低输入，适配单节锂电池（放电末期3.0V→700mV）、纽扣电池等，无需额外升压级，简化电源系统。

2. 极低静态电流

5μA典型静态电流，待机时几乎不消耗电池能量，显著延长物联网节点、可穿戴设备的电池续航。

3. 同步整流提升效率

内置同步整流管替代肖特基二极管，导通压降<100mV，效率较异步方案提升10%~15%，减少芯片发热。

4. 高频小型化设计

2MHz开关频率可选用1022μH小型电感（如陶瓷电感）和110μF陶瓷电容，电源电路尺寸控制在1cm²内，适配智能手环等小型产品。

5. 高集成度简化设计

内置功率管与整流管，仅需电感、输入/输出电容即可实现升压，降低BOM成本与PCB布局复杂度。

四、典型应用场景

1. 可穿戴设备：智能手环、手表、蓝牙耳机（小体积+低功耗需求）；
2. 物联网终端：温湿度传感器、BLE模块（纽扣电池供电+长期待机）；
3. 工业模块：远程监控传感器、数据采集器（-40℃~+125℃宽温）；
4. 医疗设备：便携血糖仪、血氧仪（稳定输出+低功耗）；
5. 消费电子配件：蓝牙键盘、无线鼠标（电池供电升压）。

五、封装与可靠性

• 超小封装：1.6mm×1.6mm尺寸适配高密度PCB；
• 宽温可靠性：结温-40℃~+125℃，通过工业级温度循环、振动测试；
• 焊接兼容：支持回流焊、波峰焊，符合JEDEC标准。

六、使用注意事项

1. 外围元件选型：
   • 电感：10~22μH，ESR<0.5Ω（如TDK NLV25T-100J-PF）；
   • 电容：1~10μF X5R/X7R陶瓷电容（ESR<0.1Ω）；
2. PCB布局：
   • 输入/输出电容靠近芯片引脚，减少环路面积；
   • 电感远离RF模块，降低EMI干扰；
3. 负载限制：避免长期过载（>200mA），防止芯片过热；
4. 模式选择：轻载自动PFM，强制PWM需外接电阻（增加静态电流）。

TPS61221DCKR凭借低功耗、宽输入、小体积等优势，成为电池供电类产品升压方案的主流选择，覆盖消费电子、工业、医疗等多领域。