TPS65023-Q1 汽车1.5V至6.5V，3 Buck & 3 LDO电源管理IC数据手册

TPS65023-Q1 器件是一款集成电源管理集成电路 （IC），适用于由一个锂离子或锂聚合物电池供电的应用，这些应用需要多个电源轨。TPS65023-Q1 器件提供三个高效的降压转换器，旨在为基于处理器的系统提供内核电压、外设、输入和输出 （I/O） 以及内存轨。内核转换器允许通过串行接口即时更改电压，从而允许系统实现动态节能。所有三个降压转换器在轻负载时都进入低功耗模式，以便在尽可能宽的负载电流范围内实现最高效率。
*附件：tps65023-q1.pdf

TPS65023-Q1 器件还集成了两个通用 200mA LDO 稳压器，可通过外部输入引脚启用。每个 LDO 的输入电压范围为 1.5 V 至 6.5 V，允许它们由其中一个降压转换器或直接由电池供电。LDO 的默认输出电压可以使用 DEFLDO1 和 DEFLDO2 引脚以数字方式设置为四种不同的电压组合。串行接口可用于动态电压调节、屏蔽中断，或用于禁用、启用和设置 LDO 输出电压。该接口与快速模式或标准模式 I 兼容^2^C 规格，允许以高达 400 kHz 的速率传输。TPS65023-Q1 器件可在 –40°C 至 125°C 的自由空气温度下工作。

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 2 级
  • 器件 CDM ESD 分类等级 C4A（RHA 封装）或 C5（RSB 封装）
• 用于处理器内核的 1.5 A、效率为 90% 的降压转换器 （VDCDC1）
• 1.2 A、效率高达 95% 的系统电压降压转换器 （VDCDC2）
• 1 A、92% 效率的降压转换器，用于存储电压 （VDCDC3）
• 用于实时时钟 （VRTC） 的 30 mA LDO/开关
• 2 × 200 mA 通用低压差 （LDO）
• 处理器内核的动态电压管理
• 使用两个数字输入引脚的可预选 LDO 电压
• 外部可调复位延迟时间
• 备用电池功能
• 用于电感转换器的独立使能引脚
• 我^2^C 兼容串行接口
• 85μA 静态电流
• 低纹波脉冲频率调制 （PFM） 模式
• 热关断保护

参数

方框图

‌一、概述‌
TPS65023-Q1是一款集成电源管理IC（PMIC），专为使用单个锂离子电池或锂聚合物电池的应用设计，提供多个电源轨。该芯片集成了3个高效降压转换器（DC/DC）、3个低压差线性稳压器（LDO）、I²C接口和动态电压管理（DVS）功能。

‌二、主要特性‌

• ‌降压转换器‌：
  • VDCDC1：1.5A，90%效率，用于处理器核心供电。
  • VDCDC2：1.2A，最高95%效率，用于系统电压。
  • VDCDC3：1A，92%效率，用于内存电压。
• ‌低压差线性稳压器‌：
  • VRTC：30mA，用于实时时钟。
  • LDO1和LDO2：每个200mA，通用型。
• ‌动态电压管理‌：通过串行接口实现处理器核心电压的动态调整。
• ‌预选择LDO电压‌：使用两个数字输入引脚预设LDO电压。
• ‌外部可调复位延迟时间‌。
• ‌电池备份功能‌。
• ‌独立的电感转换器使能引脚‌。
• ‌I²C兼容串行接口‌。
• ‌低静态电流‌：85μA。
• ‌低纹波脉冲频率调制（PFM）模式‌。
• ‌热关断保护‌。

‌三、应用‌

• 汽车仪表集群
• 汽车信息娱乐系统
• 数字收音机
• DaVinci数字信号处理器（DSP）家族解决方案的供电

‌四、功能描述‌

• ‌降压转换器‌：三个同步降压转换器在中等至重负载电流下以2.25MHz的固定频率脉冲宽度调制（PWM）模式工作，轻负载时自动进入节电模式（PSM）并以PFM模式工作。
• ‌软启动‌：每个转换器内部具有软启动电路，限制启动时的浪涌电流。
• ‌主动放电‌：当转换器被禁用时，输出可以通过内部电阻主动放电。
• ‌电源良好监测‌：所有降压转换器和LDO均具有电源良好比较器，监测输出电压并在电压下降时生成中断。
• ‌低压差线性稳压器‌：设计用于与低值陶瓷输入和输出电容器一起工作，输入电压低至1.5V，最大压差为300mV。
• ‌欠压锁定‌：防止设备在低输入电压下工作，避免电池过度放电。

‌五、设备功能模式‌

• ‌VRTC输出和操作‌：VRTC是一个常开输出，用于为实时时钟提供高达30mA的电流。VRTC的电源优先级为VSYSIN > VBACKUP > 内部3V、30mA LDO。
• ‌ 节电模式操作（PSM） ‌：在轻负载下，转换器以PFM模式工作，降低静态电流以提高效率。
• ‌低纹波模式‌：通过设置寄存器位，可以在PFM模式下降低输出电压纹波。
• ‌100%占空比低压差操作‌：在输入电压接近输出电压时，P通道开关保持常开，以实现最长电池使用时间。

‌六、编程和接口‌

• ‌电源上电顺序‌：通过单独的使能引脚控制每个开关模式转换器和LDO的使能。
• ‌串行接口‌：兼容标准模式和快速模式I²C规范，允许以高达400kHz的速度传输数据，用于编程和监控设备功能。

‌七、封装和订购信息‌

• 提供VQFN（40引脚）和WQFN（40引脚）两种封装选项。
• 工作温度范围：-40°C至125°C。

‌八、布局指南‌

• 强调了PCB布局的重要性，提供了布局示例和建议，以确保最佳性能和稳定性。