TPS659037 用于 ARM Cortex A15 处理器的电源管理 IC （PMIC）数据手册

TPS659037 器件是一款集成电源管理 IC （PMIC）。该器件提供 7 个可配置的降压转换器，输出电流高达 6 A，用于存储器、处理器内核、输入-输出 （I/O） 或 LDO 的预调节。其中一个可配置的降压转换器可以与另一个 3A 稳压器结合使用，以实现高达 9A 的输出电流。所有降压转换器都可以与 1.7 MHz 至 2.7 MHz 之间的外部时钟源或 2.2 MHz 的内部回退时钟同步。
*附件：tps659037.pdf

TPS659037 器件包含 7 个供外部使用的 LDO 稳压器。这些 LDO 稳压器可由系统电源或预稳压电源供电。上电和断电控制器是可配置的，并支持任何上电和断电序列（基于 OTP）。TPS659037 器件包括一个 32kHz RC 振荡器，用于在上电和断电期间对所有资源进行排序。在需要快速启动的情况下，还包括一个 16 MHz 晶体振荡器，以快速为系统生成稳定的 32 kHz。所有 LDO 和 SMPS 转换器均可由 SPI 或 I 控制^2^C 接口，或通过电源请求信号。此外，电压调节寄存器允许通过 SPI、I 将 SMPS 转换到不同的电压^2^C 或屋顶和地板控制。

每个封装中的一个专用引脚可以配置为上电序列的一部分，以控制外部资源。提供通用输入输出 （GPIO） 功能，并且可以在上电序列中配置两个 GPIO 以控制外部资源。电源请求信号使能电源模式控制，以实现电源优化。该器件包括一个通用 Σ-Δ 模数转换器 （GPADC），具有三个外部输入通道。

TPS659037 器件采用 13 引脚× 13 引脚 nFBGA 封装，间距为 0.8 mm。

特性

• 7 个降压型开关电源 （SMPS） 稳压器：
  • 一个 0.7V 至 1.65V/6A（10mV 步长）
    • 具有数字电压调节 （DVS） 控制的双相配置
  • 一个 0.7 至 1.65 V/4 A（10 mV 步长）
    • 具有 DVS 控制的双相配置
  • 一个 0.7 至 3.3 V/3 A（10 或 20 mV 步长）
    • 单相配置
    • 该稳压器可与 6 A 结合使用，形成一个 9 A 三相稳压器（DVS 控制）
  • 两个 0.7 至 3.3 V/2 A（10 或 20 mV 步长）
    • 单相配置
    • 一个具有 DVS 控制的稳压器，也可配置为 3A 稳压器
  • 两个 0.7 至 3.3 V/1 A（10 或 20 mV 步长）
    • 单相配置
    • 一个带 DVS 控制的稳压器
  • 除 1A SMPS 稳压器外的所有稳压器均采用输出电流测量
  • 双相和三相稳压器中的差分遥感 （输出和接地）
  • 硬件和软件控制的节能模式™高达 5mA，静态电流为 15μA
  • 短路保护
  • 电源正常指示（电压和过流指示）
  • 用于浪涌电流限制的内部软起动
  • 能够将 SMPS 与外部时钟或内部回退时钟同步，并实现相位同步
• 7 个具有 50mV 步长的通用低压差稳压器 （LDO）：
  • 两个 0.9 至 3.3 V、300mA 的 LDO，带预稳压电源
  • 两个 0.9 至 3.3 V LDO，电流为 200 mA，带预稳压电源
  • 一个 0.9 至 3.3 V、50mA 的 LDO，带预稳压电源
  • 一个 100mA USB LDO
  • 一个电流高达 100mA 的 0.9V 至 3.3V 低噪声 LDO（低噪声性能高达 50mA）
  • 两个额外的 LDO，供 PMU 内部使用
  • 短路保护
• 时钟管理 16MHz 晶体振荡器和 32kHz RC 振荡器
  • 一个缓冲 32kHz 输出
• 具有闹钟唤醒机制的实时时钟 （RTC）
• 12 位 Σ-Δ 通用模数转换器 （GPADC），具有 3 个外部输入通道和 6 个内部通道，用于自我监控
• 热监控
  • 高温警告
  • 热关断
• 控制
  • 可配置的上电和断电序列（一次性可编程 [OTP]）
  • SLEEP 和 ACTIVE 状态之间的可配置序列（OTP 可编程）
  • 一个专用数字输出信号 （REGEN），可包含在启动序列中
  • 三个数字输出信号与 GPIO 多路复用，可包含在启动序列中
  • 可选控制界面
    • 一个串行外设接口 （SPI），用于资源配置和 DVS 控制
    • 二 I^2^C 接口。一个专用于 DVS 控制，一个通用 I^2^用于资源配置和 DVS 控制的 C 接口
• 欠压锁定
• 系统电压范围为 3.135 至 5.25 V
• 套餐选项
  • 12mm × 12mm 169 引脚 nFBGA，引脚间距为 0.8mm

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌功能‌：TPS659037是一款高度集成的电源管理IC（PMIC），为处理器和系统级芯片（SoC）提供全面的电源解决方案。
• ‌核心特性‌：包括七个可配置的同步降压转换器（SMPS）、七个低压差线性稳压器（LDO）、时钟管理、实时时钟（RTC）、12位Sigma-Delta ADC、热监测和保护等功能。

2. SMPS特性

• ‌数量与配置‌：七个SMPS，其中六个可配置为单相或多相模式，最大输出电流可达9A。
• ‌操作模式‌：支持强制PWM模式和Eco模式，Eco模式下具有更低的静态电流。
• ‌同步时钟‌：支持外部时钟同步，频率范围在1.7MHz至2.7MHz之间。
• ‌保护功能‌：包括过压保护、过流保护、短路保护和热保护。

3. LDO特性

• ‌数量与输出‌：七个LDO，输出电压可编程，范围为0.9V至3.3V，步长为50mV。
• ‌输出电流‌：输出电流范围从50mA到300mA不等。
• ‌预稳压供电‌：LDO可以从系统供电或预稳压供电获取输入电压。

4. 时钟与RTC

• ‌时钟管理‌：包括16MHz晶体振荡器和32kHz RC振荡器，用于系统时钟和RTC。
• ‌RTC功能‌：提供日期、时间、日历和闹钟功能，支持可编程中断。

5. ADC与监控

• ‌12位Sigma-Delta ADC‌：具有三个外部输入通道，用于监测电压、电流和温度。
• ‌内部监测‌：监测供电电压、DC-DC电流和芯片温度。

6. 控制与接口

• ‌控制接口‌：提供两个I²C接口或一个SPI接口，用于配置和控制PMIC。
• ‌可编程电源序列器‌：支持不同的电源上电和断电序列，确保系统稳定运行。
• ‌GPIO功能‌：八个可配置的GPIO，支持中断和唤醒功能。

7. 热监测与保护

• ‌热监测模块‌：内部集成两个热监测模块，监测芯片温度。
• ‌保护功能‌：包括热警告和热关断功能，防止芯片过热损坏。

8. 应用领域

• ‌系统级芯片供电‌：适用于需要复杂电源管理的系统级芯片，如处理器、FPGA等。
• ‌电源管理单元‌：可作为系统的电源管理单元，提供全面的电源解决方案。

9. 封装与订购信息

• ‌封装类型‌：169引脚nFBGA封装，尺寸为12mm x 12mm，引脚间距为0.8mm。
• ‌订购信息‌：提供了不同温度和环保选项的订购信息。

10. 文档与支持

• ‌相关文档‌：包括设计指南、应用说明、寄存器映射等，帮助用户快速上手。
• ‌社区资源‌：用户可以访问TI的E2E在线社区获取更多技术支持和设计帮助。