TPS65131 具有双路、正负输出的分轨转换器 （750mA 典型值）数据手册

TPS6513x 器件是一款双输出 DC-DC 转换器电源，可产生高达 15 V 的正输出和低至 –15 V 的负输出。转换器保持低输出电压纹波。通常，最大输出电流在 200 mA 至 500 mA 范围内，具体取决于输入电压与输出电压比和电流限制选项。组合 （VPOS和 V NEG的 ）效率达到 85%，以保持系统冷却或实现更长的电池开启时间。输入电压范围为 2.7 V 至 5.5 V，允许器件由电池或固定的 3.3V 或 5V 电源轨供电。
*附件：tps65131.pdf

该转换器采用固定频率PWM控制拓扑工作，在省电模式下工作时，在轻负载电流下使用脉冲跳跃模式。它仅以 500 μA 器件静态电流工作。

独立的使能引脚允许对两个输出进行灵活的上电和断电排序。正负输出独立工作，允许非对称输出电压和电流。

该转换器具有内部电流限制、过压保护和热关断功能，可在故障条件下实现最高可靠性。该转换器采用 4 mm × 4 mm VQFN-24 封装。该解决方案尺寸小，最小开关频率为 1.25 MHz，适用于更小的电感器，并且几乎不需要其他外部元件。

特性

• 输入电压范围：2.7V 至 5.5V
• VPOS正升压转换器输出
  • 可调输出：高达 15 V
  • 两种开关限流选项：0.8 A 和 2 A
  • 转换效率：高达89%
• VNEG的负反相降压-升压转换器输出
  • 可调输出：低至 –15 V
  • 两种开关限流选项：0.8 A 和 2 A
  • 转换效率：高达81%
• 外部 P 沟道 FET 的控制输出支持与电池完全断开连接
• 1μA关断电流
• 单独的使能输入，实现灵活的输出排序
• 保护功能
  • V 时的过压保护POS和 VNEG的
  • 输入欠压锁定
  • 热关断保护
• 4mm × 4mm VQFN-24 封装 （RGE）

参数

方框图

‌1. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS65130与TPS65131，均为双路输出DC-DC转换器，可生成正电压（最高+15V）和负电压（最低-15V）。
• ‌输入范围‌：2.7V至5.5V，支持单节锂离子电池或3.3V/5V固定电源。
• ‌关键特性‌：
  • 高效率（正输出达89%，负输出达81%）。
  • 独立使能控制（ENP/ENN引脚），支持灵活的上电/断电时序。
  • 集成过压保护、欠压锁定（UVLO）及热关断功能。
  • 可选电流限制（0.8A或2A）。

‌2. 应用场景‌

• ‌显示驱动‌：4至17英寸LCD/AMOLED屏幕（笔记本、工业HMI等）。
• ‌通用电源‌：差分音频放大器、数据采集系统、DAC/ADC供电。
• ‌工业领域‌：工厂自动化、测试设备。

‌3. 功能模块‌

• ‌ 正输出（VPOS） ‌：升压转换器，可调至+15V。
• ‌ 负输出（VNEG） ‌：反相降压-升压转换器，可调至-15V。
• ‌控制特性‌：
  • 固定频率PWM控制，轻载时支持脉冲跳跃模式（Power-Save Mode）。
  • 内部补偿反馈环路，需外接补偿电容（CP/CN引脚）。

‌4. 保护机制‌

• ‌ 过压保护（OVP） ‌：输出电压超阈值5%时立即关断。
• ‌热关断‌：结温>150°C时触发，滞后5°C恢复。
• ‌负载断开‌：通过外部PMOS（BSW引脚控制）实现完全电池隔离。

‌5. 设计要点‌

• ‌电感选择‌：推荐4.7μH（范围3.3μH–6.8μH），需计算峰值电流（公式见文档）。
• ‌电容配置‌：
  • 输入电容≥4.7μF（低ESR陶瓷电容）。
  • 输出电容需满足纹波要求（例：12μF对应10mV纹波）。
• ‌反馈网络‌：
  • 正输出分压电阻R1/R2（例：1MΩ/130kΩ对应10.5V）。
  • 负输出分压电阻R3/R4（例：1MΩ/121.2kΩ对应-10V）。

‌6. 封装与热管理‌

• ‌封装‌：4mm×4mm VQFN-24（RGE），带裸露焊盘增强散热。
• ‌热阻‌：θJA=34.1°C/W，需通过PCB布局优化散热（如大面积接地铜箔）。

‌7. 典型性能曲线‌

• 文档提供效率、输出电流/电压关系、瞬态响应等图表（如VPOS=8V时效率达85%）。