TPS60403 60mA电荷泵电压逆变器，固定250kHz工作数据手册

TPS6040x 系列器件从 1.6 V 至 5.5 V 的输入电压产生未稳压的负输出电压。这些器件通常由 5 V 或 3.3 V 的预稳压电源轨供电。由于其宽输入电压范围，两个或三个镍镉、镍氢或碱性电池单元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。整个转换器采用 5 引脚 SOT-23 封装，可构建在 50 mm 上^2^板区。通过替换集成电路启动到负载通常需要的肖特基二极管，可以减少额外的电路板面积和元件数量。
*附件：tps60403.pdf

TPS6040x 可提供 60 mA 的最大输出电流，在较宽的输出电流范围内典型转换效率大于 90%。提供三种器件选项，具有 20 kHz、50 kHz 和 250 kHz 固定频率作。TPS60400具有可变开关频率，可降低负载范围宽的应用中的工作电流，并支持使用低值电容器进行设计。

特性

• 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1.6 V至5.5 V
• PowerSave模式，可在低输出电流（TPS60400）下提高效率
• 器件静态电流典型值 65 μA
• 集成有源肖特基二极管，用于启动到负载
• 小型 5 引脚 SOT-23 封装

参数

方框图

1. 产品概述‌
TPS60400/01/02/03是德州仪器（TI）推出的非稳压型电荷泵电压逆变器系列，可将1.6V至5.5V输入电压转换为负输出电压（-1.6V至-5.5V），最大输出电流60mA。仅需3个外部陶瓷电容（1μF/3.3μF/10μF）即可构建完整DC-DC逆变电路，采用5引脚SOT-23封装，占用面积仅50mm²。

‌2. 核心特性‌

• ‌高效转换‌：典型效率>90%，集成有源肖特基二极管简化启动设计
• ‌灵活配置‌：
  • TPS60400：可变开关频率（50kHz-250kHz）
  • TPS60401/02/03：固定频率（20kHz/50kHz/250kHz）
• ‌低功耗‌：静态电流典型值65μA（TPS60400）
• ‌宽温工作‌：-40°C至85°C

‌3. 典型应用场景‌

• LCD偏置电压
• RF功率放大器GaAs偏置
• 便携式仪器传感器供电
• 医疗设备与电池供电设备

‌4. 关键设计参数‌

参数	条件	典型值
输入电压范围	-	1.6V-5.5V
输出电流	最大负载	60mA
输出阻抗	VI=5V, 25°C	15Ω
开关频率	TPS60403	250kHz

‌5. 设计要点‌

• ‌电容选择‌：推荐低ESR陶瓷电容（如Taiyo Yuden EMK212BJ474MG）
• ‌布局优化‌：电容应尽量靠近IC引脚，参考EVM板布局
• ‌散热考虑‌：最大结温125°C，环境温度可达115°C（PD=40mW时）

‌6. 扩展应用方案‌

• ‌RC/LC后级滤波‌：可降低输出纹波（如RP=50Ω+CP=0.1μF时纹波衰减至12.5%）
• ‌电压倍增器‌：级联实现-2×VI输出（需注意输出阻抗叠加）
• ‌轨分割器‌：生成VI/2电压（输入需≤6.5V）