TPS659038-Q1 适用于ARM Cortex-A15处理器的汽车3.135-V至5.25-V，7降压和11-LDO PMIC数据手册

TPS659038-Q1 和 TPS659039-Q1 器件是面向汽车应用的集成电源管理集成电路 （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。TPS659038-Q1 器件包含 11 个 LDO 稳压器，而 TPS659039-Q1 器件包含 6 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）。TPS659038-Q1 和 TPS659039-Q1 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 （GP） Σ-Δ 模数转换器 （ADC），具有三个外部输入通道。TPS659038-Q1 和 TPS659039-Q1 器件采用 13 焊球× 13 焊球 nFBGA 封装，间距为 0.8 mm。
*附件：tps659038-q1.pdf

特性

• 适用于汽车应用
  • 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
    • 温度等级 3：–40°C 至 85°C
    • ESD 分类：
      • HBM 2 级
      • CDM C3 级
    • 闩锁效应分类：
      • I 级 IIB 级^2^C 和 SPI 端子
      • IIA 级，用于所有其他端子
• 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 组合使用，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
    • 一个带 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 ECO 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
• 11 个通用低压差 （LDO） 稳压器（50mV 步长）：
  • 4 个 0.9 至 3.3 V/300 mA 电源，带预稳压电源
  • 4 个 0.9 至 3.3 V/200 mA 的预稳压电源
  • 一个 0.9 至 3.3 V/50 mA 电源，带预稳压电源
  • 一个 100mA USB LDO
  • 一个低噪声 LDO，0.9 至 3.3 V，电流高达 100 mA（低噪声性能高达 50 mA）
  • 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，焊球间距为 0.8mm

参数

方框图

1. 概述

TPS659038-Q1 是一款集成电源管理集成电路（PMIC），专为汽车应用设计。该器件提供七个可配置的降压转换器（SMPS），支持高达9A的输出电流，并具有十一个低压差线性稳压器（LDO）。TPS659038-Q1 还集成了实时时钟（RTC）、12位Sigma-Delta模数转换器（GPADC）、热监测和多个通用输入输出（GPIO）等功能。

2. 主要特点

• ‌七个SMPS‌：支持0.7V至3.3V的输出电压范围，单个转换器输出电流可达6A，多相组合可达9A。
• ‌十一个LDO‌：输出电压范围0.9V至3.3V，提供多种电流输出选项。
• ‌RTC与GPADC‌：集成32kHz RC振荡器，12位Sigma-Delta GPADC，具有三个外部输入通道。
• ‌热监测与保护‌：具有热关断和热警告功能，保护器件免受过热损坏。
• ‌灵活的控制接口‌：提供两个I²C接口或一个SPI接口，用于配置和控制器件。
• ‌可编程电源序列器‌：支持复杂的电源上电和下电序列。

3. 功能框图

数据手册中提供了详细的功能框图，展示了TPS659038-Q1的内部结构和主要功能模块之间的连接关系。

4. 引脚配置与功能

TPS659038-Q1采用169引脚nFBGA封装，数据手册中详细列出了每个引脚的编号、名称、功能和可用性。

5. 电气特性

• ‌绝对最大额定值‌：包括电源电压、输入电流、结温等关键参数的最大允许值。
• ‌推荐工作条件‌：详细列出了电源电压、输入/输出电流、温度等参数的正常工作范围。
• ‌电气特性表‌：提供了详细的电气性能参数，如输出电压精度、负载调节率、线性调节率、效率等。

6. 应用信息

• ‌典型应用‌：数据手册中提供了TPS659038-Q1在汽车信息娱乐系统和数字仪表板中的典型应用电路。
• ‌设计指南‌：包括设计要求、详细设计步骤、应用性能曲线等，帮助用户实现最佳性能。

7. 布局指南

• ‌布局原则‌：提供了PCB布局和布线的一般原则，以确保最佳性能和可靠性。
• ‌布局示例‌：通过实例展示了如何在实际设计中应用这些原则。

8. 封装与订购信息

• ‌封装类型‌：169引脚nFBGA封装，球间距为0.8mm。
• ‌订购信息‌：提供了不同批次和包装数量的订购选项。

9. 文档支持

• ‌相关文档‌：列出了与TPS659038-Q1相关的技术文档、用户指南和应用报告。
• ‌社区资源‌：提供了TI社区资源的链接，方便用户获取更多帮助和支持。

10. 注意事项

• ‌静电放电保护‌：提醒用户在处理集成电路时采取适当的静电放电保护措施。
• ‌商标信息‌：列出了数据手册中使用的商标和版权信息。
• ‌安全警告‌：提供了关于操作和使用TPS659038-Q1时的安全警告和注意事项。