‌TPS60250/TPS60252 高能效电荷泵驱动芯片技术文档摘要

TPS60250/2 是高效、恒频电荷泵 DC/DC 转换器，采用双模 1× 和 1.5× 转换，可在输入电压范围内最大限度地提高效率。 这些器件为主显示屏驱动多达 5 个白光 LED，为副显示屏驱动多达 2 个白光 LED，并具有稳压恒流以实现均匀的强度。通过利用自适应 1×/1.5×电荷泵模式和极低压差电流稳压器，TPS60250/2 在整个 1 节锂电池输入电压范围内实现高效率。

四个使能输入，ENmain、ENsub1、ENsub2 和 ENaux，可通过 I^2^C，分别用于独立主显示器、sub1、sub2 和 DM5 显示器的简单开/关控制。为了降低使用一个子显示 LED 时的工作电流，这些设备为子显示 LED 提供完全独立的作。

TPS60250/2采用16引脚3mm x 3mm薄QFN封装。
*附件：tps60252.pdf

特性

• 3.0 V 至 6.0 V 输入电压范围
• ×1 和 ×1.5 电荷泵
• 完全可编程电流，带 I^2^C
  • 64 个调光步长，最大电流为 25mA（副显示组和主显示组）
  • 4 个调光步骤，最大电流为 80mA（DM5 用于辅助应用）
• 子LED在轻负载条件下的电流匹配为2%（每个100μA）
• 750 kHz电荷泵频率
• 连续 230mA 最大输出电流
• 在 ×1 和 ×1.5 模式之间自动切换，以实现最高效率
• 内置软启动和电流限制
• 开灯检测
• 16引脚3mm x 3mm QFN
• TPS60250 （我^2^C 从站地址：1110111）
• TPS60252 （我^2^C 从站地址：1110110）
• 应用
  • 手机
  • PDA、PMP、GPS（最大 4 英寸 LCD 显示屏）
  • 多屏手持设备

参数

方框图

‌1. 核心功能‌

• ‌电荷泵架构‌：支持1×/1.5×双模式自动切换，输入电压范围3.0V-6.0V，最大输出电流230mA，适用于锂电池供电场景。
• ‌LED驱动能力‌：可独立控制7路LED（5路主屏+2路副屏），主/副屏单路最大25mA，DM5辅助通道支持80mA（用于键盘背光/闪光灯）。
• ‌效率优化‌：750kHz开关频率，1×模式轻载效率达95%（4 LED@15mA），1.5×模式效率>80%（输入电压>4V时）。

‌2. 关键特性‌

• ‌精确调光‌：
  • 主/副屏64级调光（0.1mA步进@0-1.5mA，0.5mA步进@1.5-25.5mA）
  • DM5辅助通道4级调光（20%/40%/70%/100%）
• ‌保护机制‌：
  • 开路检测（可通过I²C禁用）
  • 内置软启动/限流
  • ESD防护（HBM 2kV/CDM 500V）

‌3. 应用场景‌

• ‌移动设备‌：翻盖/直板/滑盖手机（主副屏+键盘背光）
• ‌便携设备‌：PDA、GPS（≤4英寸LCD）
• ‌多屏系统‌：支持主屏（5 LED）+副屏（2 LED）+辅助照明（DM5）独立控制

‌4. 接口与控制‌

• ‌I²C接口‌：
  • TPS60250地址：1110111，TPS60252地址：1110110
  • 400kHz通信速率，支持寄存器读写（保持电压>1.3V）
• ‌寄存器配置‌：
  • 0x00：使能控制（主/副屏开关、DM5模式选择）
  • 0x01-0x02：副/主屏电流设置
  • 0x03：DM5电流/模式（自动/强制1×/1.5×）

‌5. 设计要点‌

• ‌外围元件‌：
  • 飞跨电容C1/C2：1μF陶瓷电容（必须等值）
  • 输入/输出电容：4.7μF（低ESR陶瓷）
• ‌PCB布局‌：
  • 飞跨电容需靠近芯片
  • DM5大电流路径（80mA）需加宽走线

‌6. 性能数据‌

• 典型效率：92%@4V输入（4 LED@15mA）
• 工作电流：6.7mA（满载）、1.3μA（关断）
• 温度范围：-40°C至+85°C（QFN封装）

该文档详述了芯片在手机背光系统中的高效电源管理方案，通过自适应模式切换和精细调光实现节能，其小尺寸（3mm×3mm QFN）和少外围元件（仅需4电容）特性适合空间受限设计。