TPS65301-Q1 汽车级 5.6V 至 40V、1.2A 降压转换器，具有 3 个 LDO 和保护传感器电源数据手册

TPS65301-Q1 电源是单个开关模式降压电源和三个线性稳压器的组合。这是一款单片高压开关稳压器，具有一个集成的 1.2A 峰值电流开关、45V 功率 MOSFET、一个低压线性稳压器、两个稳压器控制器和一个受保护的传感器电源。

该器件具有一个电压监控器，用于监控开关模式电源、3.3V 线性稳压器和 1.2V 线性稳压器的输出。外部定时 capacitor 用于设置上电延迟和复位输出 nRST 的释放。此复位输出还用于指示开关模式电源、3.3V 线性稳压器电源或 1.2V 线性稳压器电源是否超出设定限值。受保护的传感器电源 5VS 在指定限制内跟踪 3.3V 线性稳压器。
*附件：tps65301-q1.pdf

TPS65301-Q1 器件的开关频率范围为 2 MHz 至 3 MHz，允许使用扁平电感器和低阻值输入和输出陶瓷电容器。外部环路补偿使用户能够灵活地针对适当的工作条件优化转换器响应。

该器件具有内置保护功能，例如IGN_EN ON 软启动或启用周期、逐脉冲电流限制、热感应和由于功率耗散过大而导致的关断。

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 125°C 环境工作温度范围
  • 器件 HBM ESD 分类等级 H2
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C4B
• 输入 VIN 范围 5.6 V 至 40 V，瞬变高达 45 V
• 具有集成高侧开关的 5.45V 开关模式稳压器
  • 建议的开关模式频率范围 2 MHz 至 3 MHz
  • 过流保护和 1.2A 峰值开关电流
• 一个线性稳压器 5 V ±2%
• 两个线性稳压控制器，电压分别为 3.3V 和 1.2V ±2%
• IGN_EN 输入的状态指示灯输出
• IGN_EN 和 EN 上的软启动
• 用于同步的外部时钟输入
• 可编程上电复位延迟、复位功能滤波器定时器，用于快速负瞬态
• 用于以下电源的电压监控器
  • VREG、3.3 V、1.2 V
• 耐热性能增强型 24 引脚 HTSSOP 或 24 引脚 VQFN 封装
• 受保护的 5V 传感器电源输出，可跟踪 3.3V 电源

参数

方框图

1. 概述

TPS65301-Q1 是一款集成了3MHz降压调节器和三个线性调节器的电源管理IC，专为汽车应用设计。该器件符合AEC-Q100标准，适用于宽输入电压范围（5.6V至40V），并具有多种保护功能，如过流保护、热关断和软启动等。

2. 主要特点

• ‌AEC-Q100 认证‌：适用于汽车级应用。
• ‌宽输入电压范围‌：5.6V至40V，瞬态电压可达45V。
• ‌集成3MHz降压调节器‌：具有1.2A峰值开关电流。
• ‌三个线性调节器‌：包括一个5V线性调节器和两个可配置的3.3V和1.2V线性调节器。
• ‌多种保护功能‌：过流保护、热关断、软启动等。
• ‌外部时钟同步‌：支持外部时钟输入以实现同步操作。
• ‌可编程上电复位延迟‌：通过外部电容设置。

3. 功能描述

• ‌降压调节器‌：采用固定频率PWM控制，支持2MHz至3MHz的开关频率范围，可通过外部电阻或时钟信号设置。
• ‌线性调节器‌：提供5V、3.3V和1.2V的固定输出电压，具有±2%的精度，并可通过外部NPN晶体管进行扩展。
• ‌电压监控‌：监控降压调节器和两个线性调节器的输出电压，并在超出设定限值时触发复位输出。
• ‌保护传感器供电‌：提供一个受保护的5V传感器供电输出，该输出跟踪3.3V线性调节器。

4. 引脚配置与功能

TPS65301-Q1提供24引脚HTSSOP或VQFN封装，主要引脚包括：

• ‌VIN, VIN_D‌：降压调节器的输入电压引脚。
• ‌PH‌：降压调节器的高侧开关源引脚。
• ‌BOOT, BOOT_LDO‌：降压调节器和内部调节器的启动电容引脚。
• ‌VREG‌：降压调节器的输出电压引脚。
• ‌3.3VDRIVE, 1.2VDRIVE‌：线性调节器的驱动输出引脚。
• ‌3.3VSENSE, 1.2VSENSE‌：线性调节器的反馈引脚。
• ‌nRST‌：复位输出引脚，低电平有效。
• ‌IGN_EN‌：点火输入引脚，高电平有效。
• ‌EN‌：使能输入引脚，高电平使能设备。

5. 应用场景

• ‌TMS570微控制器电源‌
• ‌C28XXX DSP电源‌
• ‌汽车通用电源供应‌

6. 典型应用电路

数据手册中提供了详细的典型应用电路，包括降压调节器和线性调节器的外部元件选择、布局和布线建议。

7. 性能指标

• ‌输入电压范围‌：5.6V至40V
• ‌降压调节器输出电压‌：5.45V
• ‌线性调节器输出电压‌：5V、3.3V、1.2V（±2%精度）
• ‌开关频率范围‌：2MHz至3MHz
• ‌最大开关电流‌：1.2A
• ‌工作温度范围‌：-40°C至125°C

8. 保护特性

• ‌过流保护‌：具有脉冲逐周期电流限制功能。
• ‌热关断‌：两个独立的热感应电路，分别监控降压调节器和5V线性调节器的温度。
• ‌软启动‌：限制启动时的浪涌电流。
• ‌欠压锁定‌：当输入电压低于设定阈值时，设备将关断。

9. 封装与订购信息

TPS65301-Q1提供HTSSOP（24引脚）和VQFN（24引脚）两种封装选项，具有RoHS环保认证。数据手册中提供了详细的封装尺寸、引脚分配和订购信息。

10. 布局指南

数据手册中包含了优化PCB布局的详细指南，以确保TPS65301-Q1的最佳性能和稳定性。

这份数据手册为设计和实现基于TPS65301-Q1的汽车级电源管理系统提供了全面的指导和技术支持。