TPS61299,TI全新95nA超低靜態(tài)電流的升壓轉(zhuǎn)換器，助力更長續(xù)航的連續(xù)血糖監(jiān)測方案

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作者：Janet Wu，Eileen Zhang

連續(xù)血糖監(jiān)測（CGM）包括傳感器、發(fā)射器、接收器三部分，其能幫助患者實(shí)現(xiàn)持續(xù)、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的高質(zhì)量血糖監(jiān)測，對于 1 型及需要胰 島素強(qiáng)化治療的 2 型糖尿病患者意義重大。

傳感器負(fù)責(zé)讀取皮下組織間液的葡萄糖濃度，通常為 一根插入皮下的細(xì)小軟針，為一次性材料，佩戴時(shí)間一般在 7-14 天；發(fā)射器負(fù)責(zé)捕捉傳感器讀數(shù)并發(fā)送至無線接收器上，可次拋也可重復(fù)使用；接收器負(fù)責(zé)與發(fā)射器通訊，顯示來自傳感器的葡萄糖讀數(shù)，可為單獨(dú)的設(shè)備或通過藍(lán)牙連接至智能手機(jī)的 app，可重復(fù)使用。其中，發(fā)射器主要由紐扣電池、電源芯片、藍(lán)牙MCU和模擬前端構(gòu)成。

圖1. 連續(xù)血糖監(jiān)測儀（CGM）

那么，升壓轉(zhuǎn)換器TPS61299是如何助力更長續(xù)航時(shí)間的CGM方案的呢？CGM通常由兩節(jié)Zn-Ag2O紐扣電池供電（Vin: 1.8~3V），電路中需要升壓芯片輸出3.3V給藍(lán)牙MCU和模擬前端供電，系統(tǒng)電流為10μA左右。由于CGM是需要長時(shí)間佩戴在人身上的，低靜態(tài)電流、高效率、小體積是CGM對升壓芯片的主要要求。

圖2. CGM系統(tǒng)框圖

TPS61299最大的亮點(diǎn)是具有業(yè)界超低的靜態(tài)電流95nA，還支持真關(guān)斷功能，60nA 關(guān)斷電流，能幫助CGM減小損耗；在Vin=2V, Vout = 3.3 V, Iout 僅為10 μA時(shí)，效率高達(dá)92%，有助于實(shí)現(xiàn)更長的續(xù)航時(shí)間。

超低靜態(tài)電流Boost Converter TPS61299的其他參數(shù)

支持5V 到5.5V寬范圍輸入，最低支持0.7V啟動(dòng)，能很好地滿足單節(jié)紐扣電池的應(yīng)用需求；

最高至5V的寬范圍輸出，且集成了輸出反饋的上拉電阻，進(jìn)一步減少外圍體積；

TPS61299開創(chuàng)性地加入輸入限流功能，減少啟動(dòng)時(shí)電池的抽流，進(jìn)一步延長電池使用壽命。限流點(diǎn)可選，分別有5mA、 25mA、 50mA、 100mA、 250mA、 500mA、2A、 1.5A ，更好地滿足不同應(yīng)用場景下限流的需求；

當(dāng)輸入大于輸出時(shí)，支持直通模式，且精心優(yōu)化了在輸入和輸出接近時(shí)候的紋波和效率；

TPS61299還具有超小體積的WCSP (1.2mm x 0.8mm) 封裝，滿足客戶對于小體積升壓芯片的要求。

下圖為TPS61299電路框圖。

圖3. TPS61299電路框圖

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