TPS653852A-Q1 SafeTI-ISO26262 ASIL-D 多轨电源，适用于具有 500mA I/O 轨的 MCU数据手册

TPS653850A-Q1 和 TPS653852A-Q1 器件是一款多轨电源，旨在为安全相关应用（例如汽车行业中的应用）中的微控制器供电。该器件支持具有双核锁步 （LS） 和其他多核架构的功能安全微控制器。

TPS653850A-Q1 和 TPS653852A-Q1 器件集成了多个电源轨，为 MCU、CAN 或 FlexRay 和外部传感器供电。具有内部 FET 的降压-升压转换器将 2.3 V 至 36 V 之间的输入电池电压转换为 6 V 预稳压器输出，为其他稳压器供电。集成电荷泵为内部稳压器提供过驱动电压，还可用于驱动外部 NMOS FET 作为反向电池保护。该器件支持从点火信号（IGN 引脚）唤醒或从 CAN 收发器或其他信号（CAN_WU 引脚）唤醒。
*附件：tps653852a-q1.pdf

器件内部的独立电压监控单元可监控电池电源的所有内部电源轨和稳压器输出上的欠压和过压。还实施了稳压器电流限制和温度保护。TPS653850A-Q1 和 TPS653852A-Q1 器件具有问答看门狗、MCU 错误信号监控器、内部振荡器上的时钟监控、时钟监控器上的自检、非易失性存储器上的循环冗余校验 （CRC） 和 SPI 通信、允许 MCU 观察设备内部模拟和数字信号的诊断输出引脚、MCU 复位电路（NRES 引脚）和安全输出（ENDRV 引脚），用于在任何检测到的系统故障时禁用外部功率级。该器件在启动时自动运行内置自检 （BIST），如果需要，MCU 可以在系统运行时通过软件控制重新运行 BIST。专用的 DIAGNOSTIC 状态允许 MCU 检查 TPS653850A-Q1 和 TPS653852A-Q1 功能。

TPS653850A-Q1 和 TPS653852A-Q1 器件还具有通过 SPI 寄存器报告错误的功能。该器件在 SPI 寄存器中为系统级或器件级的每个特定错误提供单独的状态位。当器件检测到特定错误情况时，它会设置适当的状态位并保持此状态位的设置，直到 MCU 读出设置了此状态位的 SPI 寄存器。根据设置的状态位，MCU 可以决定是否必须将系统保持在安全状态，或者是否可以随着系统的运行而恢复。

TPS653850A-Q1 和 TPS653852A-Q1 器件采用 48 引脚 HTSSOP PowerPAD™ IC 封装。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件温度 1 级：-40°C 至 +125°C 环境工作温度
  • 器件 HBM ESD 分类 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C4B
• 符合功能安全标准
  • 专为功能安全应用而开发
  • 提供文档，以帮助 ISO 26262 系统设计达到 ASIL D
  • 系统能力和硬件完整性高达 ASIL D
• 输入电压范围
  • 7V 至 36V 用于初始电池供电
  • 初始电池上电后 4V 至 36V 的全部功能
  • 唤醒后工作期间最小 2.3 V
• 电源轨（带内部 FET）
  • 6V 同步降压-升压前置稳压器
  • 5V、285mA LDO（CAN、外设或 ADC 参考精度为 20 至 120mA 负载时的 1% 精度）
  • 3.3V 或 5V、350mA LDO （MCU） TPS653850A-Q1.3.3V 350mA 或 5V 500MA LDO （MCU）TPS653852A-Q1
  • 2 个 LDO 保护传感器电源或外设
    • 传感器电源 1 （VSOUT1） 为 120 mA，传感器电源 2 （VSOUT2） 为 100 mA
    • 可配置跟踪模式（跟踪输入引脚）或 3.3V 或 5V 固定输出电压
    • 对地短路和电池保护
  • 电荷泵：电池电压以上 6V（最小值）、11V 最大值
• 监控和保护
  • 对所有稳压器输出、电池电压和内部电源进行独立的欠压和过压监控
  • 电压监控电路，包括独立的带隙基准，由单独的电池电压输入引脚供电
  • 对所有电压监控进行自检（上电期间和由外部 MCU 启动的上电后）
  • 所有电源均具有电流限制和过热警告和关断保护
• 微控制器接口
  • 打开和关闭窗口或问答看门狗功能
  • 功能安全 MCU 故障输出（PWM 或电平）、MCU 错误信号监控器
  • 执行设备自检和系统诊断的 DIAGNOSTIC 状态
  • 检测到系统故障时设备和系统保护的 SAFE 状态
  • 用于内部振荡器的 Clock Monitor
  • 模拟和逻辑内置自检
  • 非易失性存储器以及器件和系统配置寄存器以及 SPI 通信上的 CRC
  • MCU 复位电路
  • 诊断输出引脚
• SPI 命令加数据 CRC
• 通过 SPI 寄存器报告系统级和器件级错误
• enable-drive 输出，用于在检测到任何系统故障时禁用外部功率级
• 通过 IGN 引脚（点火）或 CAN_WU 引脚（收发器或其他功能）唤醒
• 48 引脚 HTSSOP PowerPAD™ IC 封装

参数

1. 产品概述

• ‌设备名称‌：TPS653852A-Q1
• ‌应用‌：专为安全相关应用中的微控制器设计的多轨电源，适用于汽车和工业安全领域
• ‌特点‌：AEC-Q100认证，支持功能安全，符合ISO 26262系统设计要求，可达ASIL D级

2. 主要特性

• ‌输入电压范围‌：
  • 初始电池上电：7至36 V
  • 全功能：4至36 V
  • 工作期间最小：2.3 V
• ‌电源轨‌：
  • 6 V同步Buck-Boost预调节器
  • 5 V, 285 mA LDO（CAN、外设或ADC REF）
  • 3.3 V或5 V, 350 mA LDO（MCU, TPS653850A-Q1为3.3 V 350 mA或5 V 500 mA LDO）
  • 两个受保护的LDO，用于传感器供电或外设（120 mA VSOUT1, 100 mA VSOUT2）
• ‌保护功能‌：
  • 所有调节器输出、电池电压和内部电源的独立欠压和过压监测
  • 调节器电流限制和过温预警及关机
• ‌微控制器接口‌：
  • 开窗或问答式看门狗功能
  • 功能安全MCU故障输出（PWM或电平）
  • MCU错误信号监视
  • DIAGNOSTIC状态，用于执行设备自检和系统诊断
  • SAFE状态，用于在检测到系统故障时保护设备和系统
  • 时钟监视器，用于内部振荡器
  • 模拟和逻辑内置自检（BIST）
  • 非易失性存储器、设备和系统配置寄存器以及SPI通信的CRC校验

3. 功能框图与引脚配置

• ‌功能框图‌：展示了设备内部的主要功能模块，包括Buck-Boost预调节器、LDO、电荷泵、电压监测单元、看门狗、MCU接口等
• ‌引脚配置‌：48引脚HTSSOP PowerPAD™ IC封装，详细列出了每个引脚的功能和描述

4. 电气特性

• ‌转换效率‌：高效率的电源转换，有助于降低功耗
• ‌启动和唤醒‌：支持通过IGN引脚（点火信号）或CAN_WU引脚（CAN收发器或其他信号）唤醒
• ‌监控和保护‌：快速的故障检测和响应，确保系统安全

5. 工作模式

• ‌正常模式‌：所有电源轨正常工作，为微控制器和外设提供稳定电源
• ‌诊断模式‌：允许MCU检查TPS653852A-Q1的功能，确保系统正常运行
• ‌安全模式‌：在检测到系统故障时，将设备置于安全状态，防止进一步损坏

6. 文档与支持

• ‌相关文档‌：提供了与TPS653852A-Q1相关的应用报告、用户指南和技术支持信息
• ‌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 E2E™支持论坛提供快速、经验证的设计帮助

7. 封装与订购信息

• ‌封装类型‌：48引脚HTSSOP PowerPAD™，尺寸为12.50 mm × 6.10 mm
• ‌生态计划‌：符合RoHS和绿色标准
• ‌湿度敏感性等级‌：3级
• ‌峰值焊接温度‌：260°C

TPS653852A-Q1是一款专为安全相关应用设计的多轨电源管理IC，集成了多个电源轨、丰富的保护功能和灵活的微控制器接口，能够满足汽车和工业安全领域对电源管理的严格要求。