TPS604中文资料

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SLVS324 - 2001年7月

功能

 反转输入电压

 高达60 mA的输出电流

 只有三个小1 - μ F陶瓷电容器的

 输入电压范围从1.6 V至5.5 V,

 省电模式在低输出电流(TPS60400),以提高效率

 器件的静态电流典型的100 μ

 综合活动肖特基二极管

应用

LCD偏置

 砷化镓射频功率放大器的偏置

 便携式仪器在传感器电源

 双极放大器的电源

 医疗器械

 电池供电设备

DBV封装(顶视图)

CFLY +

接地

启动进入负载

输出

 小型5引脚SOT23封装

评估模块TPS60400EVM-178

CFLY-

描述

TPS6040x是一个不受管制的负输出电压的输入电压范围从1.6 V至5.5 V的设备通常是由一个5 V或3.3 preregulated电源轨五,由于它的宽输入电压范围提供了设备产生的家庭,两个或三个镍镉电池,镍氢电池或碱性电池,以及一个锂离子电池功率他们还可以。

只有三个外部1 - μ F电容需要建立一个完整的电荷泵DC / DC逆变器。5引脚SOT23封装,组装,完整的转换器,可建50毫米2的电路板面积。额外的电路板面积和减少元件数量达到取代肖特基二极管通常需要启动到集成电路的负载。

TPS6040x可提供的最大输出电流60毫安的典型转换效率大于90%以上的宽输出电流范围。20千赫,50千赫,250 kHz固定频率操作设备三个选项可供选择。一个装置带有一个可变开关频率,以降低工作电流在一个宽负载范围内的应用,使价值低电容设计。

典型应用电路

TPS6040 0的 输出VOLTAG é V S

输入电压

0

产量

-1.6 V至-5V,

最大60 mA

至五Ø -输出电压- V的

的IO =

60毫安

IO

=

30

mA时

Io

=1米的 一

25 °

C

,TA

=

-1

-2

-3

-4

-5

012345

VI - 输入电压 - V的

请注意,一个重要的通知有关可用性,标准保修,并使用在关键应用德州仪器公司的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的结束。

版权所有© 2001年,德州仪器

生产数据信息是当前出版日期。

产品符合每德州仪器标准保修条款的规范。生产加工不一定包括所有参数进行测试。

TPS60400,TPS60401,TPS60402,TPS60403稳压60毫安的充电泵高压变频器

SLVS324 - 2001年7月

可选项

零件数† 标记DBV包 典型的飞电容μ F], 特写

TPS60400DBV PFKI 1 可变开关频率为50千赫- 250千赫

TPS60401DBV PFLI 10 20 kHz的固定频率

TPS60402DBV PFMI 3.3 50 kHz的固定频率

TPS60403DBV PFNI 1 固定频率250千赫

† DBV包是可用的录音和缠绕。添加R后缀的设备类型(如TPS60400DBVR)订购数量每卷3000设备。添加ţ后缀设备类型(如TPS60400DBVT)订购数量每卷250设备。

TPS60400功能框图

第六

旁白

第四季

Q5的

接地

终端功能

终端名称编号。 I /

O口输入/输出 DESCRIPTIONDESCRIPTION

CFLY + 5 积极终端的飞电容C(飞)

CFLY - 3 负极的飞电容C(飞)

接地4 地面

IN 2的 我 电源输入。连接到输入电源电压在1.6-V的5.5 V范围。具有相同的飞跨电容值的电容旁路到GND。

输出1 Ø 输出功率与VO = - 六旁路到接地与输出滤波电容器有限公司

SLVS324 - 2001年7月

详细说明

工作原理

TPS60400,TPS60401逆变电压电荷泵适用于他们的投入。最高的性能,使用低等效串联电阻(ESR)电容器(如陶瓷)。上半年周期,开关S2和S4开放,接近开关S1和S3,和电容(C (飞))收费,在V的电压。第二个半周期,S1和S3的开放和S2和S4关闭期间。这个C的正极连接到GND负到V 澳连接C (飞),C Ø收费负。在实际的输出电压是更积极- 至五我,因为交换机中一- 中四至中有电阻和负载水渠从C充电Ø。

图1。工作原理

电荷泵的输出电阻

TPS6040x器件的稳压器。电荷泵输出源电阻约15 Ω (至五我 = 5 V时),和V Ø方法- 5 V时,轻载。至五Ø负载电流增大对地下垂。

至五Ø = - (五我 - ŕ Ø × 我Ø)

1(1)

\ + ESR的二氧化碳ŕ Ø + 4 (2R开关+的ESRCFLY

ƒ OSC x Ç(飞) ŕ Ø =转换器具的输出电阻ŕ

效率方面的考虑

受三个因素:内部转换器IC,电容电阻损失,和电容器之间的电荷转移过程中的转换损失损失的电源开关电容电压转换器效率。内部损失与IC 的内部功能,如驾驶开关,振荡器等,这些损失是由操作条件,如输入电压,温度和频率的影响。未来两年亏损与电压转换电路的输出电阻。开关损耗发生,因为在IC MOSFET开关的导通电阻。电荷泵电容损失的发生是因为其ESR。这些损失和输出电阻之间的关系如下:

P级电容损耗+转换损失= Ø 2 × ŕ Ø

ŕ 开关 =电阻的一个单一的内部转换器具MOSFET的开关 R F OSC的的振荡器FREQUENC Ÿ

第一项是一个理想的开关电容电路的有效电阻。转换损失发生在与C的电荷转移(飞)和C Ø时,有一个它们之间的电压差。功率损失是:

2 1 (2)

2

带够CONV.LOSS - ŕ 1

2 x ç (飞)(至五我2 - 至五Ø \ + \ 1 x ƒ OSC

TPS60400,TPS60401,TPS60402,TPS60403稳压60毫安的充电泵高压变频器

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效率方面的考虑(续)

TPS6040x器件的效率为主的静态电源电流在低输出电流,并通过他们在更高的电流输出阻抗。

我Ø我Ø x ŕ Ø

(1 - \

俨我Ø + I Q 至五我

在那里,我Q =静态电流。

电容的选择

为了维持最低的输出电阻,使用低ESR电容器(见表1)。电荷泵的输出阻抗是一个C函数(飞)和C O ' 的ESR的。因此,最大限度地减少电荷泵电容小号的ESR最大限度地减少了总的输出电阻。电容值所需的输出电流和输出噪声和纹波要求是紧密相连的。它有可能只用1 - μ F电容相同类型的。

输入电容(我)

旁路输入电源,以减少其交流阻抗和的TPS6040x开关噪声的影响。推荐绕过取决于电路配置和负载连接。当逆变器加载从OUT到GND,电流从电源开关2 x我之间Ø和零。因此,使用一个大的旁路电容(例如,C值等于(飞))如果供应具有很高的交流阻抗。从IN到OUT加载,当变频器的电路绘制2 × I Ø不断,除了短期的开关尖峰。一个0.1 μ F的旁路电容就足够了。

飞电容(C (飞))

增加飞电容的大小,降低输出电阻。小值增加输出电阻。超过某个点,增加Ç (飞)的电容可以忽略不计的影响,因为通过内部开关电阻和电容的ESR为主导的输出电阻。

输出电容(Ø)

增加输出电容的大小,降低了输出纹波电压。减少其ESR降低输出电阻和纹波。规模较小的电容值可用于轻负载时,如果可以容忍更高的输出纹波。使用下列公式计算的峰至峰纹波。

我Ø + 2 ×我Ø x ESR的二氧化碳至五为O(纹波)f OSC x ç Ø

表1。电容推荐值

装置 名词[五] IO的[MA] ç 我[ μF], ℃(飞)[μ F], 二氧化碳[ μF],

TPS60400 1.8 ... 5.5 60 1 1 1

TPS60401 1.8 ... 5.5 60 10 10 10

TPS60402 1.8 ... 5.5 60 3.3 3.3 3.3

TPS60403 1.8 ... 5.5 60 1 1 1

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详细说明(续)

表2。推荐电容器

制造商 零件号 尺寸 电容 型

太阳诱电 EMK212BJ474MG

LMK212BJ105KG

LMK212BJ225MG

EMK316BJ225KL

LMK316BJ475KL

JMK316BJ106KL 0805

0805

0805

1206

1206

1206 0.47 μ F

1 μ F

2.2μ F

2.2 μ F

4.7 μ歼10 μ F 陶瓷陶瓷陶瓷陶瓷陶瓷陶瓷

TDK公司 C2012X5R1C105M

C2012X5R1A225M

C2012X5R1A335M 0805

0805

0805 1 μ F

2.2 μ F

3.3 μF

陶瓷陶瓷陶瓷

表3包含了推荐的电容器制造商的名单。陶瓷电容器,因为它们通常有最低的ESR评级将提供最低的输出电压纹波。

表3。推荐的电容制造商

制造商 电容器型 互联网

太阳诱电 X7R/X5R陶瓷

TDK公司 X7R/X5R陶瓷

VISHAY X7R/X5R陶瓷

KEMET X7R/X5R陶瓷

经营自由的空气温度超过绝对最大额定值(除非另有说明)†

电压范围: 至GND。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。