TPS65131-Q1 具有双路、正负输出的汽车分轨转换器（典型值750mA）数据手册

TPS65131-Q1器件是双输出DC-DC转换器，可产生高达15V的正输出电压和低至–15V的负输出电压，输出电流通常为200mA，具体取决于输入电压与输出电压比。该器件的总效率高达 85%，是便携式电池供电设备的理想选择。2.7V至5.5V的输入电压范围允许3.3V和5V电源轨为TPS65131-Q1器件供电。TPS65131-Q1 器件采用 QFN-24 封装，带有导热垫和可润湿侧翼。由于需要的外部元件很少且体积小，因此整体解决方案尺寸可以很小。
*附件：tps65131-q1.pdf

该转换器采用固定频率PWM控制拓扑结构工作，在启用省电模式的情况下，在轻负载电流下使用脉冲跳跃模式。在工作中，典型的整体器件静态电流仅为500μA。关断时，器件通常消耗0.2μA。独立的使能引脚允许对两个输出进行上电和断电排序。该器件具有内部电流限制、过压保护和热关断功能，可在故障条件下实现最高可靠性。

TPS65131-Q1 器件符合 AEC-Q100 温度等级 2 标准，适用于汽车应用。电气特性在 –40°C 至 125°C 器件结温下进行测试。这与最低的关断电流、小尺寸的解决方案、带导热垫的封装以及良好的效率和保护功能相结合，适用于汽车和工业应用。

特性

• 符合汽车应用标准
• AEC-Q100 测试指南，结果如下：
  • 器件温度等级 2：–40°C 至 105°C 环境工作温度范围
  • 在 –40°C 至 125°C 的结温范围内测试电气特性
  • 设备 HBM ESD 分类等级 H1C
  • 设备 CDM ESD 分类级别 C4B
• 双可调输出电压，最高可达15V，低至–15V
• 升压和逆变器主开关的 2A 典型开关电流限制
• 转换效率高
  • 正输出轨时高达 91%
  • 负输出轨时高达 85%
  • 低负载时的省电模式
• 独立使能输入，用于上电和断电排序
• 外部 PFET 的控制输出以支持完全供电关断时断开
• 2.7V至5.5V输入电压范围
• 最低1.25MHz固定频率PWM工作
• 热关断
• 两个输出上的过压保护
• 0.2μA典型关断电流
• 小型 4mm × 4mm QFN-24 封装 （RGE），具有可润湿侧翼

参数

‌1. 核心特性‌

• ‌双路输出‌：可生成高达+15V的正输出和低至-15V的负输出，典型输出电流200mA（具体取决于输入/输出电压比）。
• ‌高效转换‌：正输出效率最高91%，负输出85%，轻载时支持省电模式。
• ‌宽输入范围‌：2.7V至5.5V，兼容3.3V/5V电源轨。
• ‌汽车级认证‌：符合AEC-Q100 Grade 2标准（-40°C至105°C环境温度）。
• ‌保护功能‌：过压保护、热关断、独立使能控制及负载完全断开支持。

‌2. 关键参数‌

• ‌开关频率‌：固定1.38MHz PWM控制，轻载时可切换为脉冲跳跃模式。
• ‌电流限制‌：升压和反相主开关典型限流2A。
• ‌封装‌：4mm×4mm QFN-24（带可润湿侧翼），优化散热设计。

‌3. 典型应用‌

• ‌OLED/TFT-LCD显示驱动‌：为中小型显示屏提供正负偏置电压。
• ‌CCD传感器供电‌：适用于便携式电池供电设备。

‌4. 设计要点‌

• ‌输出编程‌：
  • ‌正输出‌：通过外部电阻分压器（如R1=1MΩ, R2=130kΩ）设置电压，反馈引脚FBP参考电压1.213V。
  • ‌负输出‌：分压器连接至FBN引脚，参考VREF（1.213V），例如R3=1MΩ, R4=121.2kΩ实现-10V输出。
• ‌电感选择‌：推荐4.7µH（3.3µH~6.8µH范围），需计算峰值电流避免饱和。
• ‌电容配置‌：
  • 输入电容≥4.7µF（陶瓷或钽电容）。
  • 输出电容需满足纹波要求（如12µF以上，ESR影响需额外计算）。

‌5. 保护与控制‌

• ‌软启动‌：限制启动电流，避免电源扰动。
• ‌过压保护‌：输出电压超阈值5%时立即关断。
• ‌热管理‌：结温150°C触发关断，5°C滞后恢复。

‌6. 布局建议‌

• ‌关键路径‌：缩短功率回路（电感、二极管、电容）走线以降低寄生电感。
• ‌接地设计‌：AGND与PGND单点连接，散热焊盘需充分焊接至PCB。

‌7. 性能曲线‌

• 提供效率、输出纹波、负载瞬态响应等实测数据图（如10.5V输出时效率达90%）。