TPS6040x 系列器件從 1.6 V 至 5.5 V 的輸入電壓產(chǎn)生未穩(wěn)壓的負(fù)輸出電壓。這些器件通常由 5 V 或 3.3 V 的預(yù)穩(wěn)壓電源軌供電。由于其寬輸入電壓范圍，兩個(gè)或三個(gè)鎳鎘、鎳氫或堿性電池單元以及一個(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。整個(gè)轉(zhuǎn)換器采用 5 引腳 SOT-23 封裝，可構(gòu)建在 50 mm 上^2^板區(qū)。通過替換集成電路啟動到負(fù)載通常需要的肖特基二極管，可以減少額外的電路板面積和元件數(shù)量。
*附件：tps60400.pdf

TPS6040x 可提供 60 mA 的最大輸出電流，在較寬的輸出電流范圍內(nèi)典型轉(zhuǎn)換效率大于 90%。提供三種器件選項(xiàng)，具有 20 kHz、50 kHz 和 250 kHz 固定頻率作。TPS60400具有可變開關(guān)頻率，可降低負(fù)載范圍寬的應(yīng)用中的工作電流，并支持使用低值電容器進(jìn)行設(shè)計(jì)。

特性

• 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1.6 V至5.5 V
• PowerSave模式，可在低輸出電流（TPS60400）下提高效率
• 器件靜態(tài)電流典型值 65 μA
• 集成有源肖特基二極管，用于啟動到負(fù)載
• 小型 5 引腳 SOT-23 封裝
• 評估模塊提供 TPS60400EVM-178

參數(shù)

方框圖

?1. 產(chǎn)品概述?
TPS60400/01/02/03是德州儀器（TI）推出的非穩(wěn)壓型電荷泵電壓逆變器系列，可將1.6V至5.5V輸入電壓轉(zhuǎn)換為負(fù)輸出電壓，最大輸出電流60mA。僅需3個(gè)外部陶瓷電容（1μF/3.3μF/10μF）即可構(gòu)建完整DC-DC逆變電路，采用5引腳SOT-23封裝，占用面積僅50mm2。

?2. 關(guān)鍵特性?

• ?輸入范圍?：1.6V至5.5V（支持電池供電：2-3節(jié)NiCd/NiMH/堿性電池或1節(jié)Li-Ion）
• ?輸出能力?：-1.6V至-5.5V（最大60mA），典型轉(zhuǎn)換效率>90%
• ?工作模式?：
  • TPS60400：可變開關(guān)頻率（50kHz-250kHz）
  • TPS60401/02/03：固定頻率（20kHz/50kHz/250kHz）
• ?低功耗?：靜態(tài)電流典型值65μA
• ?集成功能?：內(nèi)置啟動負(fù)載用肖特基二極管

?3. 應(yīng)用場景?

• LCD偏置電壓
• RF功放的GaAs偏置
• 便攜式儀器傳感器供電
• 醫(yī)療設(shè)備與電池供電設(shè)備

?4. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)?

• ?電容選擇?：推薦低ESR陶瓷電容（如X5R/X7R材質(zhì)）
  • 輸入電容（C I ）：與飛跨電容同值
  • 飛跨電容（C fly ）：影響輸出阻抗（典型1μF時(shí)阻抗15Ω）
  • 輸出電容（C O ）：≥1μF以降低紋波
• ?布局建議?：電容盡量靠近IC引腳，參考單層PCB布局示例
• ?散熱設(shè)計(jì)?：SOT-23封裝熱阻221°C/W，滿負(fù)載溫升<10°C

?5. 擴(kuò)展應(yīng)用電路?

• ?RC/LC后級濾波?：可進(jìn)一步降低輸出紋波
• ?電壓分壓器?：配置為高效軌分割器（輸出V IN /2）
• ?倍壓/逆變組合?：同時(shí)生成-2×VIN和2×VIN輸出
• ?并聯(lián)模式?：多器件并聯(lián)可降低輸出阻抗

?6. 型號對比?

?7. 文檔版本?

• 當(dāng)前版本：SLVS324C（2020年10月修訂）
• 主要更新：優(yōu)化圖表編號格式，新增布局指南與熱性能分析