TPS65180B 用于支持 E Ink Vizplex 的电子纸显示器的 PMIC数据手册

TPS6518x 和 TPS65181xB 系列器件是单芯片电源，旨在 用于便携式电子阅读器应用的 E Ink Vizplex 显示器，支持高达 9.7 的面板尺寸 英寸。两个高效 DC-DC 升压转换器可生成 ±17V 电源轨，升压至 22V 以及 –20 V，通过两个更换泵为 Vizplex 面板提供栅极驱动器电源。二跟踪 LDO 产生 ±15V 源电源，支持高达 120mA 的输出电流。都 导轨可通过 I 调节^2^C 接口，以适应特定的 面板要求。
*附件：tps65180b.pdf

精确的背板偏置由线性放大器提供，并且可以进行调整 通过外部电阻器或 I^2^C 接口。VCOM 驱动程序可以源 或灌电流，具体取决于面板状况。对于生产线中的 VCOM 自动调整， VCOM 可在 –0.3 V 至 –2.5 V 范围内设置，并通过串行接口进行 8 位控制。功率 集成开关以将 VCOM 驱动程序与 E Ink 面板。^®^

TPS6518x 和 TPS65181xB 器件提供精确的温度测量功能，以便 在运行过程中监控面板温度。TPS65180 和 TPS65180B 需要主机 处理器通过 I 触发温度采集^2^C 写入 而 TPS65181 和 TPS65181B 每 60 秒自动更新一次温度。

特性

• 用于 E Ink Vizplex™ 电子纸显示器的单芯片电源管理解决方案^®^
• 从
  单个低电压输入电源产生正负栅极和
  源极驱动器电压以及背板偏置
• 3V 至 6V 输入电压范围
• 用于正轨基座的升压转换器
• 用于负轨
  基极的反相降压-升压转换器
• 两个用于源极驱动器电源的可调 LDO
  • LDO1：15 V、120 mA （VPOS）
  • LDO2：–15 V、120 mA （VNEG）
• 精确的输出电压跟踪
  • VPOS – VNEG = ±50 mV
• 两个电荷泵用于栅极驱动器电源
  • CP1：22 V、10 mA （VDDH）
  • CP2：–20 V、12 mA、（VEE）
• 可调节的 VCOM 驱动器，用于精确的面板-背板偏置
  • -0.3 V 至 -2.5 V
  • ±1.5% 精度 （±18 mV）
  • 8 位控制（11mV 标称步长）
  • 最大 15mA 集成开关
• 用于禁用系统电源轨的集成
  3.3V 电源开关
• 热敏电阻监控
  • 温度范围：–10°C 至 +85°C
  • ±1°C 精度（0°C 至 50°C）
• 我^2^C 串行接口
  • 从地址 0x48h （1001000）
• 灵活的上电排序
• 中断和睡眠模式支持
• 用于高效热
  管理的热增强型封装（48 引脚 7 mm × 7 mm × 0.9 mm VQFN）
• 应用
  • Active Matrix E Ink Vizplex
    面板的电源
  • EPD 电源
  • 电子书阅读器
  • EPSON S1D13522 （ISIS） 时序控制器^®^
  • EPSON S1D13521 （Broadsheet） 时序控制器
  • 具有集成
    或软件时序控制器 （OMAP） 的应用处理器

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌类型‌：PMIC（电源管理集成电路）
• ‌应用‌：专为E Ink Vizplex电子纸显示屏设计的单芯片电源管理解决方案
• ‌特点‌：支持3V至6V的输入电压范围，集成多个DC-DC转换器、LDO、电荷泵和温度传感器

2. 主要功能

• ‌电源输出‌：
  • 两个可调LDO（VPOS和VNEG），分别输出±15V，最大电流120mA
  • 两个电荷泵（VDDH和VEE），分别输出22V和-20V
  • DCDC1（正升压转换器）和DCDC2（反相降压-升压转换器）
• ‌VCOM驱动‌：可调VCOM驱动，用于准确面板背偏置，输出范围-2.5V至-0.3V
• ‌温度监测‌：集成10kΩ NTC热敏电阻监测电路，提供±1°C（0°C至50°C范围内）的温度测量

3. 控制与接口

• ‌I2C接口‌：支持通过I2C接口进行配置和控制，包括输出电压调整、电源序列设置、温度阈值设置等
• ‌GPIO控制‌：支持通过PWR3:0]引脚进行电源序列控制
• ‌电源良好输出‌：PWR_GOOD引脚，当所有电源轨正常时释放（高阻态）
• ‌中断输出‌：nINT引脚，当发生故障或达到温度阈值时输出低电平中断信号

4. 工作模式

• ‌SLEEP模式‌：最低功耗模式，所有内部电路关闭
• ‌STANDBY模式‌：所有电源轨关闭，但设备准备接受通过PWR3:0]引脚或I2C接口的命令
• ‌ACTIVE模式‌：一个或多个电源轨启用，正常工作模式

5. 电气特性

• ‌输入电压范围‌：3V至6V
• ‌输出电压范围‌：
  • VPOS：14.25V至15.75V（可调）
  • VNEG：-15.75V至-14.25V（可调）
  • VDDH：21V至23V
  • VEE：-21V至-19V
  • VCOM：-2.5V至-0.3V（可调）
• ‌效率‌：高达90%（取决于负载电流和输出电压）

6. 热特性

• ‌热阻‌：
  • RθJA（结到环境）：30.5°C/W
  • RθJC（结到外壳顶部）：16.2°C/W
  • RθJB（结到板）：7.1°C/W

7. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：48引脚VQFN，带裸露热垫
• ‌尺寸‌：7mm x 7mm x 0.9mm

8. 应用信息

• ‌电源上电序列‌：支持灵活的电源上电和关断序列，可通过I2C接口或GPIO控制
• ‌VCOM调整‌：支持通过内部DAC或外部电位器调整VCOM电压
• ‌温度监测‌：TPS65180B需要主机通过I2C命令触发温度采集，而TPS65181B则自动每60秒触发一次

9. 布局建议

• ‌热垫连接‌：PBKG热垫必须连接到VN（-16V）引脚，使用短而宽的铜迹线以改善散热
• ‌电感布局‌：电感迹线必须保持在PCB顶层，避免使用过孔
• ‌反馈迹线‌：反馈迹线应远离任何潜在的噪声源，以避免耦合

10. 文档与支持

• ‌相关数据手册‌：提供了详细的电气特性、应用电路、布局指南等
• ‌社区资源‌：包括TI E2E在线社区、设计支持工具等

11. 注意事项

• 在使用前请仔细阅读数据手册，确保正确连接和配置
• 注意静电放电（ESD）防护，避免损坏集成电路
• 根据应用需求选择合适的外部组件，如电感、电容等