TPS61140 2 个 27V、700mA 开关、1.2MHz 升压转换器技术手册

TPS61140/1 是一款双输出升压转换器 IC。它旨在配置为高度集成的电源解决方案，通过一个升压转换器提供稳压电压和电流输出。该器件非常适合驱动蛤壳手机中 LCD 主显示屏的 OLED 副显示器和 WLED 背光。电压和电流可以通过外部电阻器单独编程。每个输出都有一个专用的选择引脚，因此两个输出可以单独或同时打开。当仅使能电压输出时，升压转换器通过脉冲频率调制 （PFM） 控制，以便在较宽的负载范围内实现高效率。如果选择电流输出，则该器件采用 1.2 MHz 脉宽调制控制 （PWM） 方法，以最大化输出电流。将外部 PWM 信号施加到选择引脚 （SELI） 可降低输出电流，从而实现 WLED 调光。
*附件：tps61140.pdf

TPS61140/1内置功率MOSFET和功率二极管;因此，无需任何外部有源电源组件。此外，高开关频率减小了外部电感器和电容器的尺寸。总体而言，该IC提供了一个高度紧凑的解决方案，具有高效率和足够的灵活性。

特性

• 2.5V至6V输入电压范围
• 两个输出，每个输出高达 27 V
• 0.7-A 集成开关
• 内置功率二极管
• 用于WLED驱动器的1.2MHz PWM
• 用于 OLED 供应的 PFM
• 可单独编程输出
• 输入到输出隔离
• 短路保护
• 内置软启动
• 过压保护
• 效率高达 82%
• 高达 30 kHz 的 PWM 调光频率
• 采用 10 引脚、3 × 3 mm QFN 封装
• 应用
  • 带 OLED/LCD 屏幕的翻盖式手机

参数

‌1. 核心功能‌

• ‌双输出架构‌：集成单电感升压转换器，可同时或独立提供电压输出（Vout，最高27V）和电流输出（Iout，集成0.7A开关），适用于OLED副屏和LCD主屏WLED背光驱动。
• ‌控制模式‌：
  • ‌PFM模式‌（电压输出）：轻载高效，输出纹波较高但通过LDO抑制。
  • ‌PWM模式‌（电流输出）：1.2MHz固定频率，支持高达30kHz PWM调光。
• ‌保护机制‌：短路保护、过压保护（OVP，28V/22V可选）、欠压锁定（UVLO，1.65V阈值）及热关断（160°C触发）。

‌2. 关键特性‌

• ‌输入范围‌：2.5V至6V，适用于电池供电设备（如翻盖手机）。
• ‌效率‌：高达82%（典型值），LDO损耗仅约2%（15V输出时）。
• ‌集成组件‌：内置MOSFET和功率二极管，减少外部元件需求。
• ‌编程灵活性‌：通过外部电阻独立调节电压/电流输出，SEL引脚支持动态模式切换。

‌3. 应用设计要点‌

• ‌电感选择‌：推荐10µH（DCR 150-450mΩ），需考虑饱和电流与尺寸平衡（如TDK VLCF4018或Sumida CDRH系列）。
• ‌电容配置‌：
  • 输入/输出采用低ESR陶瓷电容（如4.7µF/25V），抑制高频纹波。
  • LDO输出需≥1µF电容以保证稳定性。
• ‌调光方案‌：
  • ‌PWM调光‌：通过SELI引脚实现，最高33kHz频率以避免音频噪声。
  • ‌模拟调光‌：外接电压源调整ISET引脚电流。

‌4. 典型电路‌

• 输入2.5-6V → 电感L1（10µH） → 升压输出 → 分压电阻（R1/R2）设定Vout，ISET电阻（R3）设定Iout。
• 输出电容（C2/C3）需靠近负载，布局时注意高频回路缩短。

‌5. 封装与订购‌

• ‌封装‌：10引脚3×3mm QFN（DRC），带裸露焊盘增强散热。
• ‌型号选项‌：TPS61140（OVP 28V）、TPS61141（OVP 22V），工作温度-40°C至85°C。

‌6. 文档补充‌

• 包含电气特性表、效率曲线（见图1-6）、启动波形（图14-15）及过流限制图表（图16-17）。
• 生产数据以发布日为准，建议参考TI官网更新信息。

注：完整设计需结合具体负载条件（如WLED数量、OLED电流）计算最大输出能力，并遵循布局指南以优化EMI和热性能。