TPS6040x-Q1 系列器件可從 輸入電壓范圍為 1.8 V 至 5.25 V。這些器件通常由預穩壓的 電源軌為 5 V 或 3.3 V。由于其寬輸入電壓范圍，兩個或三個 NiCd、NiMH 或 堿性電池以及一個鋰離子電池也可以為它們供電。

只需三個外部1μF電容即可構建完整的DC-DC電荷泵 逆變器。完整的轉換器采用 5 引腳 SOT-23 封裝，可基于 50 毫米^2^板區。替換通常需要的肖特基二極管 使用集成電路啟動到負載可以實現額外的電路板面積和元件數量 減少。
*附件：tps60402-q1.pdf

TPS6040x-Q1 可提供 60 mA 的最大輸出電流，典型轉換 在較寬的輸出電流范圍內效率大于 90%。三種設備選項 提供具有 20 kHz、50 kHz 和 250 kHz 固定頻率作的 TPS60401/2/3-Q1。 TPS60400-Q1 器件具有可變開關頻率，可降低工作電流 具有寬負載范圍的應用，并支持使用低值電容器進行設計。

特性

• 符合汽車應用標準
• AEC-Q100 測試指南，結果如下：
  • 器件溫度等級 1：–40°C 至 +125°C 環境工作溫度范圍
  • 設備 HBM ESD 分類 2 級
  • 設備 CDM ESD 分類級別 C6
• 反轉輸入電源電壓
• 高達 60 mA 的輸出電流
• 只需三個小型1 μF陶瓷電容器
• 輸入電壓范圍為1.8 V至5.25 V
• PowerSave模式可在低輸出電流下提高效率（TPS60400-Q1）
• 器件靜態電流典型值：100 μA
• 集成有源肖特基二極管，用于啟動到負載
• 小型 5 引腳 SOT23 封裝
• 可用評估模塊：TPS60400EVM-178

參數

方框圖

1. 產品概述?
TPS6040x-Q1是德州儀器（TI）推出的汽車級電荷泵電壓逆變器系列，包含TPS60400-Q1、TPS60401-Q1、TPS60402-Q1和TPS60403-Q1四款型號。該系列可將1.8V至5.25V的輸入電壓轉換為負輸出電壓，最大輸出電流60mA，典型轉換效率超過90%。僅需3個外部陶瓷電容（1μF）即可構建完整的DC-DC逆變電路，封裝為5引腳SOT-23，占用面積僅50mm2。

?2. 關鍵特性?

• ?汽車級認證?：符合AEC-Q100 Grade 1標準（-40°C至+125°C）。
• ?高效設計?：集成有源肖特基二極管，減少啟動負載時的外部元件需求。
• ?靈活配置?：
  • TPS60400-Q1：可變開關頻率（50kHz至250kHz），支持低電流節能模式。
  • TPS60401/2/3-Q1：固定頻率分別為20kHz、50kHz和250kHz。
• ?低功耗?：靜態電流典型值100μA。

?3. 應用場景?

• 汽車信息娛樂系統
• 儀表盤顯示
• LCD屏幕負壓供電
• 運算放大器雙電源生成

?4. 典型電路設計?

• ?基礎逆變電路?：僅需1μF的飛跨電容（C(fly)）、輸入電容（CI）和輸出電容（CO）。
• ?輸出濾波?：可通過RC或LC后置濾波器降低紋波（如RP=100Ω+CP=0.1μF可衰減125倍紋波）。
• ?擴展功能?：
  • ?級聯設計?：兩片器件串聯實現-2×VI輸出。
  • ?并聯設計?：降低輸出阻抗（需增加CO容量）。
  • ?降壓模式?：通過引腳重配置實現VI/2輸出。

?5. 性能參數?

• ?輸出阻抗?：約15Ω（VI=5V時），隨溫度升高略有增加。
• ?紋波電壓?：
  • TPS60400-Q1（1μF電容）：20mVp-p（IO=5mA）。
  • TPS60403-Q1（1μF電容）：15mVp-p（IO=30mA）。
• ?工作溫度?：-40°C至125°C（結溫）。

?6. 設計注意事項?

• ?電容選型?：推薦低ESR陶瓷電容，容量需根據負載電流調整。
• ?散熱?：SOT-23封裝熱阻221.2°C/W（未焊接），實際應用中溫升可控制在10°C內。
• ?布局優化?：電容應盡量靠近器件引腳以減少寄生效應。

?7. 文檔支持?

• 提供完整的電氣特性曲線（效率、輸出阻抗、頻率隨溫度變化等）。
• 包含多種應用示例原理圖（如GaAs偏置電源、軌分離器等）。
• 修訂記錄詳細（如輸入電壓范圍從5.5V調整為5.25V）。