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  • TPS65131-Q1 正负输出直流/直流转换器

    • ZHCSAI3F May   2012  – August 2024 TPS65131-Q1

      PRODUCTION DATA  

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  • TPS65131-Q1 正负输出直流/直流转换器
  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 Device Comparison
  6. 5 Pin Configuration and Functions
  7. 6 Specifications
    1. 6.1 Absolute Maximum Ratings
    2. 6.2 ESD Ratings
    3. 6.3 Recommended Operating Conditions
    4. 6.4 Thermal Information
    5. 6.5 Electrical Characteristics
    6. 6.6 Switching Characteristics
    7. 6.7 Typical Characteristics
  8. 7 Detailed Description
    1. 7.1 Overview
    2. 7.2 Functional Block Diagram
    3. 7.3 Feature Description
      1. 7.3.1 Power Conversion
      2. 7.3.2 Control
      3. 7.3.3 Output Rails Enable or Disable
      4. 7.3.4 Load Disconnect
      5. 7.3.5 Soft Start
      6. 7.3.6 Overvoltage Protection
      7. 7.3.7 Undervoltage Lockout
      8. 7.3.8 Overtemperature Shutdown
    4. 7.4 Device Functional Modes
      1. 7.4.1 Power-Save Mode
  9. 8 Application and Implementation
    1. 8.1 Application Information
    2. 8.2 Typical Applications
      1. 8.2.1 TPS65131-Q1 With VPOS = 10.5V, VNEG = –10V
      2. 8.2.2 Design Requirements
      3. 8.2.3 Detailed Design Procedure
        1. 8.2.3.1 Programming the Output Voltage
          1. 8.2.3.1.1 Boost Converter
          2. 8.2.3.1.2 Inverting Converter
          3. 8.2.3.1.3 Inductor Selection
        2. 8.2.3.2 Capacitor Selection
          1. 8.2.3.2.1 Input Capacitor
          2. 8.2.3.2.2 Output Capacitors
        3. 8.2.3.3 Rectifier Diode Selection
        4. 8.2.3.4 External P-MOSFET Selection
        5. 8.2.3.5 Stabilizing the Control Loop
          1. 8.2.3.5.1 Feedforward Capacitors
          2. 8.2.3.5.2 Compensation Capacitors
      4. 8.2.4 Analog Supply Input Filter
        1. 8.2.4.1 RC-Filter
        2. 8.2.4.2 LC-Filter
      5. 8.2.5 Thermal Information
      6. 8.2.6 Application Curves
    3. 8.3 Power Supply Recommendations
    4. 8.4 Layout
      1. 8.4.1 Layout Guidelines
      2. 8.4.2 Layout Example
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 接收文档更新通知
    2. 9.2 支持资源
    3. 9.3 商标
    4. 9.4 静电放电警告
    5. 9.5 术语表
  11. 10Revision History
  12. 11Mechanical, Packaging, and Orderable Information
    1. 11.1 Mechanical Data
    2. 11.2 Tape and Reel Information
  13. 重要声明
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Data Sheet

TPS65131-Q1 正负输出直流/直流转换器

本资源的原文使用英文撰写。 为方便起见，TI 提供了译文；由于翻译过程中可能使用了自动化工具，TI 不保证译文的准确性。 为确认准确性，请务必访问 ti.com 参考最新的英文版本（控制文档）。

下载最新的英语版本

1 特性

  • 符合汽车应用要求
  • AEC-Q100 测试指导结果如下：
    • 器件温度等级 2：–40°C 至 105°C 环境工作温度范围
    • 在 –40°C 至 125°C 结温范围内测试了电气特性
    • 器件 HBM ESD 分类等级 H1C
    • 器件 CDM ESD 分类等级 C4B
  • 高达 15V 和低至 –15V 的双向可调输出电压
  • 对升压和逆变器主开关具有 2A 典型开关电流限制
  • 高转换效率
    • 正输出轨高达 91%
    • 负输出轨高达 85%
    • 低负载状态下的省电模式
  • 上电和断电时序的独立使能输入
  • 用于外部 PFET 的控制输出可支持在关断时完全断电
  • 输入电压范围为 2.7V 至 5.5V
  • 最小 1.25MHz 固定频率 PWM 运行
  • 热关断
  • 在两个输出上提供过压保护
  • 0.2µA 典型关断电流
  • 具有可湿性侧面的小型 4mm × 4mm QFN-24 封装 (RGE)

2 应用

  • 小尺寸至中等尺寸 OLED 显示器
  • (TFT) LCD、CCD 辅助电源

3 说明

TPS65131-Q1 器件作为双输出直流/直流转换器，可产生高达 15V 的正输出电压和低至 -15V 的负输出电压，输出电流通常为 200mA，具体值取决于输入电压与输出电压比。凭借高达 85% 的总体效率，此器件非常适合于便携式电池供电类设备。输入电压范围为 2.7V 至 5.5V，因此允许诸如 3.3V 和 5V 的电压轨为 TPS65131-Q1 器件供电。TPS65131-Q1 器件采用具有散热焊盘和可湿性侧面的 QFN-24 封装。由于只需少量较小的外部组件，因此总体解决方案尺寸可以非常小。

此转换器采用定频 PWM 控制拓扑运行，而且在启用省电模式后，它在轻负载电流的情况下使用脉冲跳跃模式。在运行时，典型的总体器件静态电流只有 500µA。在关断状态下，器件一般消耗 0.2µA。独立使能引脚可实现针对两个输出的加电和断电排序。为了尽可能地实现故障情况下的高可靠性，此器件有一个内部电流限制、过压保护和热关断。

TPS65131-Q1 器件符合汽车应用标准（根据 AEC-Q100 温度等级 2）。该器件在 –40°C 至 125°C 的器件结温范围内接受了电气特性测试。此外，该器件还具有最低关断电流、小巧的解决方案尺寸、带散热焊盘的封装以及良好的效率和保护特性，专为汽车和工业应用而设计。

封装信息(1)
器件型号 封装 本体尺寸（标称值）
TPS65131-Q1 VQFN (24) 4mm × 4mm
(1) 如需了解所有可用封装，请参阅可订购产品附录。
TPS65131-Q1 应用原理图应用原理图

4 Device Comparison

Table 4-1 Device Comparison Table
Part Number Package Wettable Flanks
TPS65131TRGERQ1 VQFN (24) No
TPS65131WTRGERQ1 VQFN (24) Yes

5 Pin Configuration and Functions

TPS65131-Q1 TPS65131-Q1
Figure 5-1 24-pin VQFN Bottom View
Figure 5-2 24-pin VQFN Top View
Table 5-1 Pin Functions
PIN I/O DESCRIPTION
NAME NO.
AGND 19 — Analog ground pin
BSW 7 O Gate-control pin for external battery switch. This pin goes low when ENP is set high.
CN 18 I/O Compensation pin for inverting converter control
CP 21 I/O Compensation pin for boost converter control
ENN 10 I Enable pin for the negative-output voltage (0V: disabled, VIN: enabled)
ENP 8 I Enable pin for the positive-output voltage (0V: disabled, VIN: enabled)
FBN 16 I Feedback pin for the negative-output voltage divider
FBP 22 I Feedback pin for the positive-output voltage divider
INN 5, 6 O Inverting converter switch pin
INP 1, 24 O Boost converter switch pin
NC(1) 12, 20 — Not connected
OUTN 13, 14 I/O Inverting converter switch output
PGND 2, 3 — Power ground pin
PSN 11 I Power-save mode enable for inverter stage (0V: disabled, VIN: enabled)
PSP 9 I Power-save mode enable for boost converter stage (0V: disabled, VIN: enabled)
VIN 4 I Control supply input
VNEG 15 I Negative-output voltage-sense input
VPOS 23 I Positive-output voltage-sense input
VREF 17 O Reference output voltage. Bypass this pin with a 220nF capacitor to ground. Connect the lower resistor of the negative-output voltage divider to this pin.
Thermal pad Thermal pad for thermal performance, connect to PGND
(1) NC - No internal connection

 
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