一种基于TPS65105的TFT-LCD电源设计方案及实现

引言

TPS65105 是一个混合式DC/DC变换器集成电路芯片。它专门为薄膜式晶体管(TFT)LCD 显示器供电而设计的，针对LCD 的供电要求能够提供三路输出电压。该芯片内部辅助式线性稳压器能够从5 V 的输入电源中为供电系统提供3.3 V的总线电源电压输出。

其内部的主输出Vol 是一个工作频率高达1.6 MHz的固定频率PWM升压式DC/DC变压器，它能够为LCD显示器的驱动源提供一个供电电压。该芯片内部还集成了一个具有不同功率开关电流极限值的 DC/DC变换器控制器。TPS65105 的功率开关电流极限典型值为2.3A.集成在芯片内部的完整的电荷泵除输出电压可以调节以外，还可以为LCD正栅极驱动器提供2倍压/3倍压的输出电压。同时内部提供一个负电荷泵控制器，能够为LCD负栅极驱动器提供一路负电压输出。由于电荷泵的开关频率高达1.6 MHz因此所使用的电荷泵电容便可采用价格较低、体积较小的220 nF 的电容。该系列芯片内部集成了一个为了能够为LCD背光板提供供电电源的VCOM缓冲器，一个使用一个外部晶体功率管就能够为数字电路提供3.3 V输出电压的线性稳压器控制器。为了绝对安全可靠的工作，该系列芯片还具有输出过流、过热和短路保护功能，也就是芯片的任何一路输出出现过流、过热或短路时，都会进入关闭模式。该系列芯片还具有关闭模式外部控制、软启动和输出电压检测等功能。

主要性能

(1)输入电压范围为2.7~5.8 V;

(2)固定工作频率高达1.6 MHz;

(3)具有三路独立的输出电压;

(4)主输出电压可高达15 V，精度可高达1%以上;

(5)负输出电压为-12 V/20 mA;

(6)正输出电压为30 V/20 mA;

(7)内部集成了一个VCOM缓冲器;。

(8)具有3.3 V辅助输出的线性稳压器控制器;

(9)具有软启动功能;

(10)具有上电顺序控制功能;

(11)具有所有输出故障检测功能;

(12)具有过热保护功能。

2 内部原理方框图

TPS65105的工作原理方框图如图1所示。