TPS6040x-Q1 系列器件可從 輸入電壓范圍為 1.8 V 至 5.25 V。這些器件通常由預(yù)穩(wěn)壓的 電源軌為 5 V 或 3.3 V。由于其寬輸入電壓范圍，兩個(gè)或三個(gè) NiCd、NiMH 或 堿性電池以及一個(gè)鋰離子電池也可以為它們供電。

只需三個(gè)外部1μF電容即可構(gòu)建完整的DC-DC電荷泵 逆變器。完整的轉(zhuǎn)換器采用 5 引腳 SOT-23 封裝，可基于 50 毫米^2^板區(qū)。替換通常需要的肖特基二極管 使用集成電路啟動(dòng)到負(fù)載可以實(shí)現(xiàn)額外的電路板面積和元件數(shù)量 減少。
*附件：tps60401-q1.pdf

TPS6040x-Q1 可提供 60 mA 的最大輸出電流，典型轉(zhuǎn)換 在較寬的輸出電流范圍內(nèi)效率大于 90%。三種設(shè)備選項(xiàng) 提供具有 20 kHz、50 kHz 和 250 kHz 固定頻率作的 TPS60401/2/3-Q1。 TPS60400-Q1 器件具有可變開關(guān)頻率，可降低工作電流 具有寬負(fù)載范圍的應(yīng)用，并支持使用低值電容器進(jìn)行設(shè)計(jì)。

特性

• 符合汽車應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)
• AEC-Q100 測(cè)試指南，結(jié)果如下：
  • 器件溫度等級(jí) 1：–40°C 至 +125°C 環(huán)境工作溫度范圍
  • 設(shè)備 HBM ESD 分類 2 級(jí)
  • 設(shè)備 CDM ESD 分類級(jí)別 C6
• 反轉(zhuǎn)輸入電源電壓
• 高達(dá) 60 mA 的輸出電流
• 只需三個(gè)小型1 μF陶瓷電容器
• 輸入電壓范圍為1.8 V至5.25 V
• PowerSave模式可在低輸出電流下提高效率（TPS60400-Q1）
• 器件靜態(tài)電流典型值：100 μA
• 集成有源肖特基二極管，用于啟動(dòng)到負(fù)載
• 小型 5 引腳 SOT23 封裝
• 可用評(píng)估模塊：TPS60400EVM-178

參數(shù)

方框圖

?1. 產(chǎn)品概述?
TPS6040x-Q1是德州儀器（TI）推出的汽車級(jí)電荷泵電壓逆變器系列，包含TPS60400-Q1、TPS60401-Q1、TPS60402-Q1和TPS60403-Q1四款型號(hào)。核心功能是將1.8V至5.25V的輸入電壓轉(zhuǎn)換為非穩(wěn)壓負(fù)輸出電壓，最大輸出電流60mA，典型轉(zhuǎn)換效率超過90%。僅需3個(gè)外部小容量陶瓷電容（1μF或根據(jù)型號(hào)調(diào)整）即可構(gòu)建完整DC-DC逆變電路，封裝為5引腳SOT-23，占用面積僅50mm2。

?2. 關(guān)鍵特性?

• ?汽車級(jí)認(rèn)證?：符合AEC-Q100標(biāo)準(zhǔn)，支持-40°C至+125°C工作溫度。
• ?高效設(shè)計(jì)?：集成主動(dòng)肖特基二極管簡(jiǎn)化啟動(dòng)電路，典型靜態(tài)電流100μA。
• ?靈活配置?：
  • TPS60400-Q1：可變開關(guān)頻率（50kHz至250kHz），適配寬負(fù)載范圍。
  • TPS60401/2/3-Q1：固定頻率分別為20kHz、50kHz、250kHz。
• ?低外部元件需求?：僅需1μF（或型號(hào)指定值）的飛跨電容（C(fly)）、輸入電容（CI）和輸出電容（CO）。

?3. 應(yīng)用場(chǎng)景?

• 汽車信息娛樂系統(tǒng)、儀表盤
• LCD顯示負(fù)壓供電
• 需要負(fù)電源的運(yùn)算放大器電路
• 電池供電設(shè)備（如NiCd/NiMH/堿性電池或Li-Ion電池系統(tǒng)）

?4. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)?

• ?電容選擇?：推薦低ESR陶瓷電容，具體值需根據(jù)型號(hào)和輸出電流調(diào)整（如TPS60401-Q1需10μF電容）。
• ?輸出性能?：輸出電壓接近-VI，但受負(fù)載電流影響（VO = -(VI - RO×IO)），輸出阻抗約15Ω（5V輸入時(shí)）。
• ?布局優(yōu)化?：電容應(yīng)盡量靠近器件引腳以降低紋波（典型紋波20mVp-p）。

?5. 擴(kuò)展功能?

• ?RC/LC后級(jí)濾波?：可進(jìn)一步降低輸出紋波（如LC濾波后紋波可降至28mVp-p）。
• ?級(jí)聯(lián)/并聯(lián)?：
  • 兩級(jí)級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)-2×VI輸出（需注意阻抗疊加）。
  • 多器件并聯(lián)降低總輸出阻抗（需按比例增加CO容量）。
• ?關(guān)斷控制?：通過外部邏輯電路切斷輸入實(shí)現(xiàn)關(guān)斷。

?6. 典型電路示例?

• ?電壓逆變器?：基礎(chǔ)電路僅需C(fly)、CI、CO三個(gè)電容。
• ?軌分割器?：生成±VI/2雙電源，適用于運(yùn)放供電。
• ?GaAs偏置電源?：結(jié)合TLV431穩(wěn)壓器提供精確負(fù)壓（如-2.7V/3mA）。

?7. 機(jī)械與訂購信息?

• 封裝：SOT-23-5（2.8mm×2.9mm），符合MO-178標(biāo)準(zhǔn)。
• 工作溫度：-40°C至125°C，熱阻221.2°C/W（未焊接）。
• 型號(hào)后綴差異：區(qū)分固定頻率與可變頻率版本（如TPS60403-Q1為250kHz固定頻率）。