‌TPS60231 芯片技术文档总结

TPS60231电荷泵针对彩色显示器背光应用中的白光LED电源进行了优化。该器件为每个LED提供恒定电流，初始值可由外部电阻器设置。电源电压范围为 2.7 V 至 6.5 V，非常适合由单个锂离子电池或三到四个镍镉、镍氢或碱性电池供电的所有应用。在 3.1 V 至 6.5 V 的输入电压范围内，该器件提供每个 LED 高达 25 mA 的高输出电流，总电流为 75 mA。通过利用 1x/1.5x 分数转换技术与极低的压差电流源相结合，可实现高效率。此外，电流控制的电荷泵可确保低输入电流纹波和EMI。只需两个外部 1 μF 电容和两个 0.47 μF 电容器即可构建完整的小型低成本电源解决方案。为了将电路板空间降至最低，该器件以 1 MHz 工作频率进行开关，并采用小型 16 引脚 QFN （RGT） 封装。
*附件：tps60231.pdf

特性

• 0.4%匹配的稳压输出电流
• 驱动多达 3 个 LED，每个 LED 的电流为 25 mA
• 通过PWM控制信号控制LED亮度
• 通过1x和1.5x模式的小数转换实现高效率
• 1 MHz 开关频率
• 2.7 V 至 6.5 V 工作输入电压范围
• 内部软启动限制浪涌电流
• 低输入纹波和低EMI
• 过流和过热保护
• 带迟滞的欠压锁定
• 超小型 3mm x 3mm QFN 封装
• 应用
  • 白色 LED 背光，用于手机、智能手机、PDA、手持 PC、数码相机和摄像机中的彩色显示器
  • 键盘背光

参数

‌1. 产品概述‌
TPS60231是德州仪器(TI)推出的白色LED电荷泵恒流源驱动芯片，专为彩色显示屏背光应用优化设计。主要特点包括：

• 输入电压范围：2.7V至6.5V（适合单节锂离子电池或3-4节镍镉/镍氢/碱性电池）
• 输出能力：驱动最多3颗LED，每路电流最高25mA（总75mA）
• 采用1x/1.5x分数转换技术，效率高达83%
• 集成PWM调光功能，支持模拟/数字混合调光模式
• 超小封装：3mm×3mm QFN-16

‌2. 核心特性‌

• ‌电流匹配精度‌：0.4%（多路LED间电流一致性）
• ‌调光控制‌：
  • 通过EN1/EN2引脚支持4级数字调光（0%、33%、66%、100%）
  • 支持PWM调光（频率范围0-50kHz）
  • ISET引脚支持模拟调光（0-600mV线性调节）
• ‌保护功能‌：
  • 过流保护（250mA限制）
  • 过热保护（160°C关断，140°C恢复）
  • 欠压锁定（UVLO阈值2.15V）

‌3. 典型应用‌

• 手机/智能设备彩色显示屏背光
• 键盘背光照明
• 数码相机/摄像机LCD背光
• 支持混合驱动白LED与彩色LED（需将最高VF的LED接D1引脚）

‌4. 设计要点‌

• ‌电容选型‌：推荐X5R/X7R材质陶瓷电容
  • 飞跨电容C1/C2：0.47μF（低ESR）
  • 输入/输出电容：1μF
• ‌效率优化‌：在1x模式（输入电压较高时）效率最优
• ‌功耗计算‌：最大功耗发生在1.5x模式切换点（典型值0.23W@4.2V输入）

‌5. 封装与订购信息‌

• 封装型号：QFN-16（RGT）
• 标记代码：BKH
• 工作温度：-40°C至85°C

文档还包含详细的电气特性参数、典型应用电路图、效率曲线及热性能数据，适用于便携式电子设备的紧凑型背光设计方案。