TPS60403-Q1 汽车非稳压60mA电荷泵电压逆变器，250kHz固定频率数据手册

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：tps60403-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‌

• ‌型号‌：TPS60400-Q1、TPS60401-Q1、TPS60402-Q1、TPS60403-Q1
• ‌功能‌：将1.8V至5.25V输入电压转换为非稳压负输出电压（-VI），最大输出电流60mA。
• ‌特点‌：
  • 汽车级认证（AEC-Q100），支持-40°C至+125°C工作温度。
  • 仅需3个外部陶瓷电容（1μF/10μF/3.3μF，依型号而定）。
  • 集成启动肖特基二极管，节省PCB空间。
  • 效率高达90%以上（宽负载范围内）。

‌2. 关键特性‌

• ‌输入电压范围‌：1.8V至5.25V（最大5.5V）。
• ‌输出能力‌：
  • 输出电压：-VI（典型值），负载调整率受内部开关电阻和电容ESR影响。
  • 输出电流：60mA（最大值）。
• ‌工作模式‌：
  • TPS60400-Q1：可变开关频率（50kHz至250kHz）。
  • TPS60401/02/03-Q1：固定频率（20kHz/50kHz/250kHz）。
• ‌低功耗‌：静态电流典型值100μA。

‌3. 应用场景‌

• ‌典型应用‌：
  • 汽车信息娱乐系统、仪表盘。
  • LCD显示负压供电。
  • 为运算放大器提供双电源轨（如±2.5V）。
• ‌扩展设计‌：
  • ‌RC/LC后置滤波器‌：降低输出纹波（如RP=100Ω，CP=0.1μF可衰减高频噪声）。
  • ‌级联设计‌：两片器件串联实现-2×VI输出（需注意输出阻抗叠加）。
  • ‌并联设计‌：降低输出阻抗（每片需独立C(fly)，共享CO）。

‌4. 设计要点‌

• ‌电容选型‌：
  • ‌ C(fly) ‌：影响输出阻抗，推荐低ESR陶瓷电容（1μF/10μF/3.3μF）。
• ‌布局建议‌：
  • 电容尽量靠近器件引脚，缩短走线以降低寄生电感。
  • 单层PCB布局示例中，GND路径需低阻抗。

‌5. 性能曲线与图表‌

• ‌效率曲线‌：5V输入时，60mA负载下效率>90%（TPS60401-Q1）。
• ‌输出阻抗‌：随温度升高而增大（如25°C时典型值15Ω，85°C时升至20Ω）。
• ‌纹波特性‌：TPS60403-Q1（250kHz）纹波显著低于低频型号（20kHz）。

‌6. 封装与订购信息‌

• ‌封装‌：5引脚SOT-23（2.8mm×2.9mm）。
• ‌型号后缀‌：
  • Q1：汽车级认证。
  • 尾缀A/B：区分批次或包装（如3000片卷带）。