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：tps60402.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
• 評估模塊提供 TPS60400EVM-178

參數

方框圖

?1. 產品概述?
TPS6040x是德州儀器（TI）推出的非穩壓型電荷泵電壓逆變器系列，包含TPS60400/01/02/03四款型號。核心功能是將1.6V至5.5V的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. 關鍵特性?

• ?高效轉換?：典型效率>90%，支持寬負載范圍。
• ?低功耗?：靜態電流典型值65μA（TPS60400）。
• ?靈活配置?：
  • TPS60400：可變開關頻率（50kHz-250kHz）
  • TPS60401/02/03：固定頻率（20kHz/50kHz/250kHz）
• ?集成保護?：內置肖特基二極管，支持帶載啟動。

?3. 應用場景?

• LCD偏置電壓
• RF功率放大器GaAs偏置
• 便攜式醫療設備傳感器供電
• 雙極性放大器電源

?4. 設計要點?

• ?電容選擇?：推薦低ESR陶瓷電容（如Taiyo Yuden/TDK型號），具體值根據型號匹配（如TPS60400需1μF）。
• ?布局優化?：電容需貼近IC引腳，PCB布局示例提供單層板設計參考。
• ?熱管理?：最大結溫125°C，環境溫度可達115°C（滿載時溫升<10°C）。

?5. 系統擴展方案?

• ?RC/LC后級濾波?：降低輸出紋波（如250kHz時RC濾波可衰減紋波至12.5%）。
• ?級聯應用?：兩片IC串聯實現-2×VI輸出（需注意輸出電流限制）。
• ?并聯擴容?：多片并聯降低輸出阻抗（需按比例增加CO容量）。

?6. 機械與訂購信息?

• 封裝：SOT-23（DBV），尺寸2.9mm×1.6mm。
• 訂購型號后綴區分包裝形式（如DBVR為卷帶3000片，DBVT為卷帶250片）。