TPS6594-Q1 汽车类 2.8V 至 5.5V PMIC，具有 5 个降压稳压器和 4 个低压差稳压器数据手册

TPS6594-Q1 器件提供四个灵活的多相可配置 BUCK 稳压器，每相输出电流为 3.5 A，以及一个额外的 BUCK 稳压器，输出电流为 2 A。

所有 BUCK 稳压器均可与内部 2.2MHz 或 4.4MHz 或外部 1MHz、2MHz 或 4MHz 时钟信号同步。为了提高 EMC 性能，可以在 synchronized BUCK 开关时钟信号中添加集成的扩频调制。此 clock 信号也可以通过 GPIO 输出引脚提供给外部设备。该器件提供四个 LDO：三个具有 500mA 能力，可配置为负载开关;一个具有 300mA 能力和低噪声性能。
*附件：tps6594-q1.pdf

非易失性存储器 （NVM） 用于控制默认电源序列和默认配置，例如输出电压和 GPIO 配置。NVM 经过预编程，无需外部编程即可启动。存储在器件寄存器映射中的大多数静态配置都可以通过 SPI 或 I 从默认值更改^2^C 接口配置设备以满足许多不同的系统需求。NVM 包含位完整性错误检测功能 （CRC），用于在检测到错误时停止上电序列，从而防止系统以未知状态启动。

TPS6594-Q1 包括一个 32 kHz 晶体振荡器，可为集成的 RTC 模块生成精确的 32 kHz 时钟。备用电池管理在主电源断电的情况下，从纽扣电池或超级电容为晶体振荡器和实时时钟 （RTC） 模块供电。

TPS6594-Q1 器件包括保护和诊断机制，例如输入电源上的电压监控、输入过压保护、所有 BUCK 和 LDO 稳压器输出上的电压监控、寄存器和接口 CRC、电流限制、短路保护、热预警和过热关断。该器件还包括一个 Q&A 或触发模式看门狗，用于监控 MCU 软件锁定，以及两个带有故障注入选项的错误信号监控器 （ESM） 输入，用于监控来自所连接 SoC 或 MCU 的错误信号。TPS6594-Q1 可以通过中断处理程序将这些事件通知处理器，从而允许 MCU 采取行动作为响应。

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件采用 3 V 至 5.5 V 输入电源供电
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
  • 设备 HBM 分类 2 级
  • 器件 CDM 分类等级 C4A
• 符合功能安全标准
  • 专为功能安全应用而开发
  • 提供有助于 ISO 26262 系统设计达到 ASIL-D 的文档
  • 提供有助于 IEC 61508 系统设计（最高 SIL-3 的文档）
  • 系统能力高达 ASIL-D
  • 高达 ASIL-D 的硬件完整性
  • 输入电源电压监控和过压保护
  • 所有输出电源轨上的欠压/过压监视器和过流监视器
  • 带可选触发器/Q&A 模式的看门狗
  • 两个错误信号监视器 （ESM），具有可选的电平/PWM 模式
  • 带高温警告和热关断的热监控
  • 内部配置寄存器和非易失性存储器 （NVM） 上的位完整性 （CRC） 错误检测
• 低功耗
  • 2 μA 典型关断电流
  • 仅备用电源模式下 7 μA（典型值）
  • 低功耗待机模式下 20 μA（典型值）
• 5 个降压开关模式电源 （BUCK） 稳压器：
  • 0.3 V 至 3.34 V 输出电压范围，步长为 5 mV、10 mV 或 20 mV
  • 一个具有 4 A 输出电流能力，三个具有 3.5 A 输出电流能力，一个具有 2 A 输出电流能力
  • 灵活的多相功能，适用于四个 BUCK：来自单个电源轨的高达 14 A 的输出电流
  • 短路和过流保护
  • 用于浪涌电流限制的内部软启动
  • 2.2 MHz / 4.4 MHz 开关频率
  • 能够与外部时钟输入同步
• 三个低压差 （LDO） 线性稳压器，具有可配置的旁路模式
  • 0.6 V 至 3.3 V 输出电压范围，线性调节模式下步长为 50 mV
  • 旁路模式下的输出电压范围为 1.7 V 至 3.3 V
  • 500 mA 输出电流能力，具有短路和过流保护
• 一个具有低噪声性能的低压差 （LDO） 线性稳压器
  • 1.2 V 至 3.3 V 输出电压范围，步长为 25 mV
  • 300 mA 输出电流能力，具有短路和过流保护
• 非易失性存储器 （NVM） 中的可配置电源时序控制：
  • 电源状态之间的可配置上电和断电序列
  • 数字输出信号可以包含在电源序列中
  • 数字输入信号可用于触发电源序列转换
  • 可配置的安全相关错误处理
• 32 kHz 晶体振荡器，可选择输出缓冲 32 kHz 时钟输出
• 具有闹钟和定期唤醒机制的实时时钟 （RTC）
• 一个 SPI 或两个 I^2^C 控制接口 ，带第二个 I^2^C接口专用于Q&A看门狗通信
• 套餐选项：
  • 间距为 0.5mm 的 8mm × 8mm 56 引脚 VQFNP

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌设备名称‌：TPS6594-Q1
• ‌类型‌：电源管理IC（PMIC）
• ‌应用‌：专为安全相关的汽车电子应用设计

2. 主要特性

• ‌AEC-Q100认证‌：满足汽车级应用标准，操作温度范围-40°C至+125°C
• ‌多相BUCK调节器‌：5个可配置的BUCK调节器，其中4个支持多相配置，每相输出电流可达3.5A；另1个BUCK调节器输出电流为2A
• ‌LDO调节器‌：4个灵活的LDO调节器，每路输出电流可达500mA，另有1个低噪声LDO，输出电流可达300mA
• ‌功能安全‌：符合功能安全要求，适用于安全关键型应用
• ‌监控与保护功能‌：包括过压保护（OVP）、欠压保护（UVP）、过流保护（OCP）、热警告和热关断等
• ‌I2C/SPI接口‌：支持I2C和SPI通信接口，用于配置和监控
• ‌看门狗定时器‌：集成看门狗定时器，支持Q&A模式和触发模式，监控MCU软件锁死情况
• ‌RTC（实时时钟）模块‌：集成32kHz晶体振荡器，支持RTC功能
• ‌多电源域管理‌：支持多个电源域的管理，包括MCU、SoC等
• ‌系统级电源管理‌：通过SPMI接口实现多个PMIC之间的同步电源状态管理

3. 应用领域

• ‌汽车电子‌：适用于需要高可靠性和功能安全的汽车电子系统，如动力总成控制、底盘控制、车身控制等

4. 功能描述

• ‌多相BUCK调节器‌：支持自动模式（PFM/PWM）和强制PWM模式，可根据负载情况自动调整工作模式，提高效率
• ‌LDO调节器‌：提供灵活的电压输出选项，支持旁路模式，可用作负载开关
• ‌监控与保护功能‌：实时监控电源状态，提供多种保护功能，确保系统稳定运行
• ‌RTC模块‌：提供精确的时间基准，支持日历和闹钟功能
• ‌看门狗定时器‌：通过监控MCU的定期响应，防止软件锁死，提高系统可靠性
• ‌SPMI接口‌：实现多个PMIC之间的同步电源状态管理，简化系统设计

5. 文档与支持

• ‌设备支持‌：提供详细的用户指南和应用信息，帮助用户快速上手
• ‌文档更新通知‌：用户可通过TI官网订阅文档更新通知
• ‌技术支持‌：TI提供全面的技术支持，包括E2E™支持论坛等

6. 封装与订购信息

• ‌封装类型‌：VQFNP（56），8.00mm × 8.00mm，0.5mm引脚间距
• ‌订购信息‌：提供了多种订购选项，具体信息请参考产品文件夹

7. 静电放电（ESD）警告

• 在处理和安装该集成电路时，应采取适当的静电放电预防措施，以避免设备损坏

TPS6594-Q1是一款专为安全相关的汽车电子应用设计的电源管理IC，具有高集成度、多相BUCK调节器、灵活的LDO调节器、丰富的监控与保护功能、RTC模块、看门狗定时器和SPMI接口等特点，适用于需要高可靠性和功能安全的汽车电子系统。