TPS60402 60mA电荷泵电压逆变器，固定50kHz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：tps60402.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
• 评估模块提供 TPS60400EVM-178

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS6040x是德州仪器（TI）推出的非稳压型电荷泵电压逆变器系列，包含TPS60400/01/02/03四款型号。核心功能是将1.6V至5.5V的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. 关键特性‌

• ‌高效转换‌：典型效率>90%，支持宽负载范围。
• ‌低功耗‌：静态电流典型值65μA（TPS60400）。
• ‌灵活配置‌：
  • TPS60400：可变开关频率（50kHz-250kHz）
  • TPS60401/02/03：固定频率（20kHz/50kHz/250kHz）
• ‌集成保护‌：内置肖特基二极管，支持带载启动。

‌3. 应用场景‌

• LCD偏置电压
• RF功率放大器GaAs偏置
• 便携式医疗设备传感器供电
• 双极性放大器电源

‌4. 设计要点‌

• ‌电容选择‌：推荐低ESR陶瓷电容（如Taiyo Yuden/TDK型号），具体值根据型号匹配（如TPS60400需1μF）。
• ‌布局优化‌：电容需贴近IC引脚，PCB布局示例提供单层板设计参考。
• ‌热管理‌：最大结温125°C，环境温度可达115°C（满载时温升<10°C）。

‌5. 系统扩展方案‌

• ‌RC/LC后级滤波‌：降低输出纹波（如250kHz时RC滤波可衰减纹波至12.5%）。
• ‌级联应用‌：两片IC串联实现-2×VI输出（需注意输出电流限制）。
• ‌并联扩容‌：多片并联降低输出阻抗（需按比例增加CO容量）。

‌6. 机械与订购信息‌

• 封装：SOT-23（DBV），尺寸2.9mm×1.6mm。
• 订购型号后缀区分包装形式（如DBVR为卷带3000片，DBVT为卷带250片）。