TPS80032 完全集成的电源管理 IC （PMIC），带有电源路径和电池充电器数据手册

该器件是一款集成电源管理集成电路 （PMIC），适用于由可充电电池供电的应用。该器件提供 5 个可配置的降压转换器，具有高达电流的能力，用于存储器、处理器内核、I/O、辅助、LDO 的预调节等。该器件还包含 9 个供外部使用的 LDO 稳压器，可由电池或预稳压电源供电。上电/断电控制器是可配置的，可以支持任何上电/断电序列（在 OTP 存储器中编程）。RTC 提供三种 32 kHz 时钟输出：秒、分、小时、日、月和年信息;以及闹钟唤醒和计时器。该器件支持基于晶体振荡器的 32kHz 时钟生成。
*附件：tps80032.pdf

该器件通过 USB 连接器集成了一个开关模式系统电源稳压器。该器件包括来自 USB 和电池的电源路径，具有补充模式，即使电池为空，也可以立即启动。电池开关使用外部低阻值 PMOS 晶体管，在快速充电和电池供电期间允许最小的串联电阻。该器件也可以在没有外部 PMOS 晶体管的情况下使用;然后，电池始终连接到系统电源，开关模式稳压器用于电池充电。

该器件采用 155 引脚 WCSP 封装，尺寸为 5.21 mm × 5.36 mm，焊球间距为 0.4 mm。

特性

• 5 个高效 Buck 转换器
  • 一个 3 MHz、0.6 至 2.1 V at 、支持 DVS 的
  • 一个 6 MHz、0.6 至 2.1 V at 、支持 DVS 的
  • 三个 6 MHz、0.6 至 2.1 V at ，一个支持 DVS
• 11 通用低压差稳压器 （LDO）
  • 6 个 1.0 至 3.3 V/0.2 A，带电池或预稳压电源：
    • 一个可以用作振动器驱动程序
    • 一个 1.0 至 3.3 V/50 mA，带电池或预稳压电源
    • 一个 1.0 至 3.3 V/50 mA 的低噪声，带电池或预稳压电源
    • 一个 3.3 V/100 mA USB LDO
    • 两个供内部使用的 LDO
• USB OTG 模块：
  • ID 检测、附件充电器适配器 （ACA） 支持
  • 附件检测协议 （ADP） 支持
• 备用电池充电器
• 具有 19 个输入通道的 12 位 Sigma-Delta 模数转换器 （ADC）：
  • 7 个外部输入通道
• 13 位库仑计数器，具有 4 个可编程积分周期
• 低功耗：
  • 处于 BACKUP 状态
  • 等待开启状态下为 20 μA
  • 睡眠状态下为 110 μA，两个 DC-DC 处于活动状态
• 具有定时器和闹钟唤醒功能的实时时钟 （RTC）：
  • 三个缓冲 32kHz 输出
• SIM 和 SD/MMC 卡检测
• 两个数字 PWM 输出
• 热监控：
  • 高温警告
  • 热关断
• 控制：
  • 可配置的上电和断电序列 （OTP 存储器）
  • SLEEP 和 ACTIVE 状态之间的可配置序列 （OTP 内存）
  • 三个数字输出信号，可包含在启动序列中以控制外部设备
  • 两个内部集成电路 （I^2^C） 接口
  • 所有资源均可由 I 配置^2^C
• 系统稳压器/电池充电器，带 USB 电源路径：
  • 符合 USB 标准的输入电流限制
  • 具有集成功率 FET 的 3MHz 开关模式稳压器，电流高达 2.0A
  • 电池电流和电压的专用控制回路
  • 用于电源路径和电池充电的外部低电阻 FET
  • USB OTG 的升压模式作
  • 补充模式可在电源路径作期间从电池提供电流
  • 用于单节锂离子和锂聚合物电池组的充电器
  • 安全定时器和复位控制
  • 热保护
  • 输入 / 输出过压保护
  • 充电指示灯 LED 驱动器
  • 符合：
    • USB 2.0 接口
    • OTG 和 EH 2.0
    • USB 电池充电 1.2
    • YD/T 1591-2006 《冰箱规范》
    • 日本电池充电指南 （JEITA）
• 电池电压范围为 2.5 至 5.5 V
• 封装 5.21 mm × 5.36 mm 155 引脚 WCSP

参数

方框图

1. 概述

TPS80032 是一款高度集成的电源管理 IC（PMIC），专为可充电电池供电的应用设计，如移动电话、手持设备、平板电脑等。它提供了五个可配置的降压转换器、九个低压差线性稳压器（LDO）、电池充电器、USB OTG 支持、气体计量表、热监测等多种功能。

2. 主要特点

• ‌五个降压转换器‌：提供高达 5A 的电流能力，支持动态电压缩放（DVS）。
• ‌九个 LDO‌：包括一个用于 USB 的 LDO 和一个用于 TPS80032 内部使用的 LDO，其他七个为通用 LDO。
• ‌电池充电器‌：集成开关模式系统供电调节器和线性充电器，支持多种充电模式。
• ‌USB OTG 支持‌：包括 ID 检测、附件充电器适配器（ACA）支持、升压模式操作等。
• ‌气体计量表‌：13 位 Sigma-Delta ADC，用于电池电流测量。
• ‌热监测‌：高温警告和热关断保护。

3. 应用

• 移动电话和智能手机
• 手持设备
• 平板电脑
• 工业应用
• 游戏手机
• 便携式设备

4. 功能描述

• ‌电源管理‌：提供可配置的电源上电和断电序列，支持多种工作模式（如 ACTIVE、SLEEP、WAIT-ON、BACKUP）。
• ‌时钟和复位‌：集成 32kHz 时钟振荡器，提供实时时钟（RTC）功能；包括多种复位功能，如暖复位、主看门狗复位等。
• ‌电池充电‌：支持硬件控制充电和软件控制充电，具有多种充电保护功能（如过压保护、过流保护）。
• ‌USB OTG‌：支持 USB 设备、主机和双重角色设备（DRD）模式，包括 ID 检测、ACA 支持等。
• ‌气体计量表‌：用于测量电池电流，支持自动校准和积分周期可编程。

5. 接口与通信

• ‌I²C 接口‌：提供两个 I²C 接口，用于配置和控制 PMIC 的各种功能。
• ‌其他接口‌：包括 PWM 输出、中断输出、GPIO 等。

6. 封装与尺寸

• 封装类型：155 针 WCSP 封装，尺寸为 5.21mm × 5.36mm，球间距为 0.4mm。

7. 电气特性

• ‌降压转换器‌：效率高达 90%，输出电压精度为 ±1.8% 至 ±3.2%。
• ‌LDO‌：输出电压范围从 1.0V 至 3.3V，具有低噪声和高电源抑制比（PSRR）。
• ‌电池充电器‌：充电电流可编程，最大充电电流可达 1.5A（使用外部 PMOS 时）。
• ‌USB OTG‌：VBUS 充电电流可达 300mA（升压模式）。

8. 热特性

• 提供了详细的热阻参数，帮助设计师进行热设计和散热考虑。

9. 安全与认证

• 符合 USB 2.0、OTG 和 EH 2.0 标准。
• 包括多种保护功能，如输入/输出过压保护、热关断等。

10. 文档支持

• 提供了完整的数据手册，包含电气特性、功能描述、应用信息和设计指南。
• 可通过 TI 的官方网站获取更多技术支持和文档更新通知。

11. 注意事项

• 在设计和使用 TPS80032 时，应确保所有电气参数和操作条件均在数据手册规定的范围内。
• 注意静电放电（ESD）保护，避免损坏 IC。
• 在实际应用中，应根据具体需求进行外部组件的选择和布局设计，以实现最佳性能。