TPS60400-Q1 汽车非稳压60mA电荷泵电压逆变器数据手册

TPS6040x-Q1 系列器件可从 输入电压范围为 1.8 V 至 5.25 V。这些器件通常由预稳压的 电源轨为 5 V 或 3.3 V。由于其宽输入电压范围，两个或三个 NiCd、NiMH 或 碱性电池以及一个锂离子电池也可以为它们供电。

只需三个外部1μF电容即可构建完整的DC-DC电荷泵 逆变器。完整的转换器采用 5 引脚 SOT-23 封装，可基于 50 毫米^2^板区。替换通常需要的肖特基二极管 使用集成电路启动到负载可以实现额外的电路板面积和元件数量 减少。
*附件：tps60400-q1.pdf

TPS6040x-Q1 可提供 60 mA 的最大输出电流，典型转换 在较宽的输出电流范围内效率大于 90%。三种设备选项 提供具有 20 kHz、50 kHz 和 250 kHz 固定频率作的 TPS60401/2/3-Q1。 TPS60400-Q1 器件具有可变开关频率，可降低工作电流 具有宽负载范围的应用，并支持使用低值电容器进行设计。

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 1：–40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
  • 设备 HBM ESD 分类 2 级
  • 设备 CDM ESD 分类级别 C6
• 反转输入电源电压
• 高达 60 mA 的输出电流
• 只需三个小型1 μF陶瓷电容器
• 输入电压范围为1.8 V至5.25 V
• PowerSave模式可在低输出电流下提高效率（TPS60400-Q1）
• 器件静态电流典型值：100 μA
• 集成有源肖特基二极管，用于启动到负载
• 小型 5 引脚 SOT23 封装
• 可用评估模块：TPS60400EVM-178

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS6040x-Q1是专为汽车应用设计的非稳压电荷泵电压逆变器系列，可将1.8V至5.25V输入电压转换为负输出电压，最大输出电流60mA。其特点包括：

• ‌汽车级认证‌：符合AEC-Q100 Grade 1标准（-40°C至+125°C工作温度）。
• ‌高效率‌：典型转换效率>90%，静态电流仅100µA（TPS60400-Q1）。
• ‌简化设计‌：仅需3个外部1µF陶瓷电容（C(fly)、CI、CO）。
• ‌多种型号‌：提供可变频率（TPS60400-Q1）及固定频率（20kHz/50kHz/250kHz）选项。

‌2. 关键特性‌

• ‌输入范围‌：1.8V至5.25V，支持电池（如Li-Ion、NiMH）或稳压电源供电。
• ‌输出能力‌：VO ≈ -VI，最大负载60mA，输出阻抗典型15Ω（5V输入）。
• ‌集成功能‌：内置肖特基二极管，简化启动电路设计。
• ‌封装‌：5引脚SOT-23（2.8mm×2.9mm），面积仅50mm²。

‌3. 应用场景‌

• ‌汽车电子‌：信息娱乐系统、仪表盘、LCD显示负压供电。
• ‌通用电路‌：GaAs偏置电源、运放双电源生成、负压轨转换。

‌4. 设计要点‌

• ‌电容选择‌：推荐低ESR陶瓷电容（如1µF C(fly)），输出纹波与ESR直接相关。
• ‌效率优化‌：轻载时TPS60400-Q1自动降低频率以减少损耗。
• ‌扩展功能‌：支持并联降阻、级联升压（-2×VI）、RC/LC后级滤波。

‌5. 典型电路示例‌

• ‌电压逆变‌：基础电路仅需C(fly)、CI、CO三电容（图23）。
• ‌轨分割器‌：生成±VI/2电压（图28）。
• ‌关断控制‌：通过外部逻辑控制IN引脚实现（图32）。

‌6. 性能曲线‌

• 效率随负载变化：5V输入时，60mA负载效率约85%-90%（图1-2）。
• 输出纹波：TPS60403-Q1（250kHz）典型15mVp-p（图24）。

‌7. 机械与订购信息‌

• 封装型号：DBV（SOT-23-5），符合MO-178标准。
• 订购后缀：Q1表示汽车级，如TPS60400QDBVRQ1。

‌8. 文档支持‌

• 包含完整电气特性、热参数、布局指南及修订历史（如2016年10月更新输入范围至5.25V）。

该系列适用于空间受限且需高效负压生成的汽车及工业场景，通过灵活配置满足多样化电源需求。