TPS61141 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。

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。
*附件：tps61141.pdf

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. 产品概述‌

• ‌型号‌：TPS61140/TPS61141，德州仪器（TI）推出的双输出升压转换器IC，采用单电感设计。
• ‌关键特性‌：
  • 输入电压范围：2.5V至6V
  • 双路输出：每路最高27V
  • 集成0.7A开关和内置功率二极管
  • 支持1.2MHz PWM（白光LED驱动）和PFM（OLED供电）
  • 短路保护、过压保护、软启动功能
  • 效率高达82%，封装为10引脚3×3 mm QFN

‌2. 应用场景‌

• 主要用于翻盖手机中OLED副屏和LCD主屏的WLED背光驱动。

‌3. 功能描述‌

• ‌双输出模式‌：
  • ‌电压输出模式‌（OLED驱动）：PFM控制，通过外部电阻分压编程输出电压，LDO提供低纹波。
  • ‌电流输出模式‌（WLED驱动）：PWM控制，通过ISET引脚电阻编程输出电流。
  • ‌双路同时启用‌：自动选择更高电压需求作为反馈路径，优先保证电流输出稳定性。
• ‌保护机制‌：
  • 过压保护（OVP）：防止输出电容或FET击穿（阈值28V/22V）。
  • 欠压锁定（UVLO）：输入低于1.65V时关闭IC。
  • 热关断：结温超过160°C时触发。

‌4. 典型电路设计‌

• ‌外部元件‌：
  • 电感推荐值10µH（DCR 150-450mΩ），如TDK VLF3012AT系列。
  • 输入/输出电容：陶瓷电容（4.7µF/25V），低ESR以减小纹波。
• ‌调光方式‌：
  • ‌PWM调光‌：通过SELI引脚输入PWM信号，支持最高33kHz频率。
  • ‌模拟调光‌：外部DC电压或PWM滤波后控制ISET引脚电流。

‌5. 电气特性‌

• 开关频率：1.2MHz（PWM模式），PFM模式轻载效率优化。
• 输出电流限制：35mA（LDO/电流沉），峰值电流限值随占空比变化（见图16-17）。

‌6. 封装与订购信息‌

• 封装：10引脚QFN（3×3 mm），型号后缀区分OVP阈值（如DRCR/DRCT）。
• 工作温度：-40°C至85°C。

‌7. 设计注意事项‌

• ‌布局‌：优先缩短高电流路径，输入电容靠近Vin/GND引脚以降低纹波。
• ‌效率优化‌：电感DCR和开关损耗是关键，推荐低DCR屏蔽电感（如Sumida CDRH系列）。

‌附件说明‌

• 文档包含详细电气参数、典型特性曲线（如效率vs负载电流）、封装尺寸及焊盘设计图。