TPS65185 用于支持 E-Ink® Vizplex™ 的电子纸张显示器的 PMIC，具有主动放电功能数据手册

TPS65185x 器件是一款单芯片电源，专为便携式电子阅读器应用中使用的 E Ink Vizplex 显示器而设计，该器件支持最大 9.7 英寸及更大的面板尺寸。两个高效 DC-DC 升压转换器产生 ±16 V 电源轨，通过两个更换泵升压至 22 V 和 –20 V，为 Vizplex 面板提供栅极驱动器电源。两个跟踪 LDO 产生 ±15V 源极驱动器电源，支持高达 120/200mA （TPS65185/TPS651851） 的输出电流。所有导轨均可通过 I 调节^2^C 接口，以满足特定的面板要求。
*附件：tps65185.pdf

线性放大器提供精确的背板偏置，该放大器可在 0 V 至 –5.11 V 范围内调节，并通过串行接口进行 9 位控制;它可以根据面板状况提供或吸收电流。TPS65185x 支持自动面板反冲电压测量，无需在生产线中手动校准 VCOM。测量结果可以存储在非易失性存储器中，成为新的 VCOM 上电默认值。

TPS65185 提供两种封装：48 引脚 7mm × 7mm^2^间距为 0.5mm 的 VQFN （RGZ），以及 48 引脚 6mm × 6mm^2^VQFN （RSL），间距为 0.4 mm。TPS651851 采用 48 引脚 6mm × 6mm 封装^2^VQFN （RSL），间距为 0.4 mm。

特性

• 用于 E Ink Vizplex™ 电子纸 （E-Paper） 显示器的单芯片电源管理解决方案^®^
• 从单个低电压输入电源产生正门和负栅极，以及源出驱动器电压和背板偏置
• 支持 9.7 英寸和更大的面板尺寸
• 3V 至 6V 输入电压范围
• 用于正轨基座的升压转换器
• 用于负轨基极的反相降压-升压转换器
• 两个用于源极驱动器电源的可调 LDO
  • TPS65185 LDO1：15 V、120 mA （VPOS）
  • TPS65185 LDO2：–15 V、120 mA （VNEG）
  • TPS651851 LDO1：15 V，V 时200 mA 在 ≥ 3.6 V （VPOS）
  • TPS651851 LDO2：–15 V，V 时为 200 mA 在 ≥ 3.6 V （VNEG）
• 精确的输出电压跟踪
  • VPOS – VNEG = ±50 mV
• 两个电荷泵用于栅极驱动器电源
  • CP1：22 V、15 mA （VDDH）
  • CP2：–20 V、15 mA、（VEE）
• 可调 VCOM 驱动器，用于精确的面板背板偏置
  • 0 V 至 –5.11 V
  • ± 1.5% 精度 （±10 mV）
  • 9 位控制（10mV 标称步长）
• 所有电源轨上的主动放电
• 集成的 10 Ω、3.3 V 电源开关，用于禁用 E-Ink 面板的系统电源轨

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌型号‌：TPS65185
• ‌类型‌：单芯片电源管理解决方案（PMIC），专为E Ink Vizplex电子纸显示器设计
• ‌应用‌：适用于9.7英寸及以上面板尺寸的E-Ink电子纸显示器、电子阅读器、双显示屏手机和平板电脑等

2. 主要特性

• ‌输入电压范围‌：3V至6V
• ‌输出电压‌：
  • 正负栅极和源极驱动电压，通过两个DC-DC转换器生成
  • 可调LDOs为源极驱动供电（VPOS: 15V, 120mA；VNEG: -15V, 120mA；TPS651851版本输出电流可达200mA）
  • 两个电荷泵为栅极驱动供电（CP1: 22V, 15mA；CP2: -20V, 15mA）
  • 可调VCOM驱动，用于精确面板背平面偏置（0V至-5.11V，±1.5%准确度）
• ‌热放电‌：所有轨道上均具备
• ‌集成功能‌：10Ω, 3.3V电源开关，用于禁用系统电源轨至E-Ink面板

3. 功能描述

• ‌电源轨管理‌：通过I²C接口可调整所有电源轨的输出电压
• ‌上电和断电序列‌：可编程上电和断电顺序及延迟时间
• ‌温度监控‌：集成NTC热敏电阻监控电路，支持面板温度测量和中断
• ‌VCOM校准‌：自动面板回踢电压测量，支持VCOM电压的自动校准
• ‌故障处理‌：包括热关断、欠压锁定、过压保护等，故障时通过中断引脚通知

4. 封装与尺寸

• ‌封装类型‌：
  • TPS65185：48引脚，7mm x 7mm，0.5mm间距VQFN（RGZ）
  • TPS651851：48引脚，6mm x 6mm，0.4mm间距VQFN（RSL）

5. 工作模式

• ‌SLEEP模式‌：最低功耗模式，所有内部电路关闭
• ‌STANDBY模式‌：所有电源轨关闭，但I²C接口保持激活，可接收命令
• ‌ACTIVE模式‌：一个或多个电源轨使能，正常工作模式

6. I²C接口

• ‌数据速率‌：最高400kbit/s
• ‌寄存器‌：包括使能寄存器、电压调整寄存器、VCOM电压设置寄存器、中断使能寄存器等

7. 应用与实施

• ‌典型应用‌：提供了E Ink Vizplex显示器的典型应用电路图
• ‌设计步骤‌：包括选择电感、电容等外部组件，设置上电和断电序列等
• ‌布局指南‌：提供了PCB布局建议，以确保最佳性能和稳定性

8. 电气特性

• ‌输入电流‌：操作静态电流5.5mA（无负载），待机静态电流130μA，关机电流3.5μA至10μA
• ‌DC-DC转换器效率‌：高达90%以上
• ‌LDO输出电流范围‌：VPOS和VNEG分别为120mA（TPS65185）和200mA（TPS651851）
• ‌VCOM驱动电流‌：15mA

9. 热特性

• ‌热阻‌：多种热阻参数，如RθJA（结到环境热阻）为30°C/W

10. 注意事项

• 在使用过程中，需遵循推荐的操作条件和布局指南
• 注意静电防护，避免损坏集成电路
• 在进行设计和验证时，需确保所有电源轨和信号的正确连接与配置