TPS6040x 系列器件從 1.6 V 至 5.5 V 的輸入電壓產生未穩壓的負輸出電壓。這些器件通常由 5 V 或 3.3 V 的預穩壓電源軌供電。由于其寬輸入電壓范圍，兩個或三個鎳鎘、鎳氫或堿性電池單元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。整個轉換器采用 5 引腳 SOT-23 封裝，可構建在 50 mm 上^2^板區。通過替換集成電路啟動到負載通常需要的肖特基二極管，可以減少額外的電路板面積和元件數量。
*附件：tps60403.pdf

TPS6040x 可提供 60 mA 的最大輸出電流，在較寬的輸出電流范圍內典型轉換效率大于 90%。提供三種器件選項，具有 20 kHz、50 kHz 和 250 kHz 固定頻率作。TPS60400具有可變開關頻率，可降低負載范圍寬的應用中的工作電流，并支持使用低值電容器進行設計。

特性

• 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1.6 V至5.5 V
• PowerSave模式，可在低輸出電流（TPS60400）下提高效率
• 器件靜態電流典型值 65 μA
• 集成有源肖特基二極管，用于啟動到負載
• 小型 5 引腳 SOT-23 封裝

參數

方框圖

1. 產品概述?
TPS60400/01/02/03是德州儀器（TI）推出的非穩壓型電荷泵電壓逆變器系列，可將1.6V至5.5V輸入電壓轉換為負輸出電壓（-1.6V至-5.5V），最大輸出電流60mA。僅需3個外部陶瓷電容（1μF/3.3μF/10μF）即可構建完整DC-DC逆變電路，采用5引腳SOT-23封裝，占用面積僅50mm2。

?2. 核心特性?

• ?高效轉換?：典型效率>90%，集成有源肖特基二極管簡化啟動設計
• ?靈活配置?：
  • TPS60400：可變開關頻率（50kHz-250kHz）
  • TPS60401/02/03：固定頻率（20kHz/50kHz/250kHz）
• ?低功耗?：靜態電流典型值65μA（TPS60400）
• ?寬溫工作?：-40°C至85°C

?3. 典型應用場景?

• LCD偏置電壓
• RF功率放大器GaAs偏置
• 便攜式儀器傳感器供電
• 醫療設備與電池供電設備

?4. 關鍵設計參數?

?5. 設計要點?

• ?電容選擇?：推薦低ESR陶瓷電容（如Taiyo Yuden EMK212BJ474MG）
• ?布局優化?：電容應盡量靠近IC引腳，參考EVM板布局
• ?散熱考慮?：最大結溫125°C，環境溫度可達115°C（PD=40mW時）

?6. 擴展應用方案?

• ?RC/LC后級濾波?：可降低輸出紋波（如RP=50Ω+CP=0.1μF時紋波衰減至12.5%）
• ?電壓倍增器?：級聯實現-2×VI輸出（需注意輸出阻抗疊加）
• ?軌分割器?：生成VI/2電壓（輸入需≤6.5V）