TPS65231A2 用于数字机顶盒的电源管理 IC （PMIC）数据手册

TPS652x 提供一个 PWM 降压控制器、两个可调同步降压稳压器、两个独立的 USB 电源开关和一个电源电压监控器 （SVS），可为采用单个 12V 至 22V 电源运行的卫星机顶盒、xDSL 和电缆调制解调器应用提供主电源功能。

SMPS 集成了开关 FET，可优化电源效率并减少外部元件数量。每个 USB 开关根据下游 USB 设备的需求提供高达 0.5A （TPS65230） 或 1A （TPS65231） 的电流。所有电源块均具有热保护和过流/短路保护。
*附件：tps65231a2.pdf

SVS 提供两个输入，用于监控正电源轨。在所有电源轨上升到其上升沿阈值以上后，/开漏输出保持低电平至少 180 ms。VMON1 输入的阈值设置为用于监控 3.3V 电源轨，无需额外的外部元件。VMON2 输入的阈值设置为 0.8 V，并且需要在输入端使用电阻分压器来监控系统中的任何正电压。如果输入电源降至 9.3 V 以下或芯片温度接近热关断限值，则 nBOR/nHOT 开漏输出将被拉低。这允许系统处理器保存关键数据并在电源故障之前正常关闭。

TPS65230 和 TPS65231 可通过并行 I/O 或 I 进行控制^2^C 接口。当 USBFLAG2/nINT 引脚上的上拉电阻器连接到 3.3V 或更低的电源时，I^2^C 接口被禁用，并且该器件仅通过并行 I/O 引脚进行控制。将上拉电阻器连接到 6 V 时，I^2^C 接口使能，并通过写入控制寄存器来控制器件。任何故障或异常作条件都由中断引脚标记。通过 I 读取状态寄存器来清除中断^2^C 接口。

特性

• 宽输入电源电压范围
  （10.8 V - 22 V）
• 一个可调 PWM 降压控制器
  • 10.8V 至 22V 输入电压范围
  • 3.3V 至 6.1V 输出电压范围
  • 500kHz 开关频率
  • III 型补偿
  • 可编程电流限制
• 两个具有集成开关 FET 的可调降压转换器：
  • 4.75V - 5.5V 输入
  • 0.9V-3.3V 输出电压范围
  • 3A 输出电流
  • 1MHz 开关频率
  • 电压调节选项
  • III 型补偿
• 两个 100 米、0.5 A（TPS65230）1 A（TPS65231）
  USB 开关，具有过流保护和
  漏极开路故障引脚
• 当输入电压降至 9.3 V 以下时，设置早期电源故障标志（漏极开路输出）
• 如果温度接近关断阈值，则设置早期温度警告标志 （开漏输出）
• 电源电压监控电路，具有两个
  监控器输入和漏极开路输出
• 并行 I/O 或 I^2^具有用户可选地址的 C 控件
• I 中的高级故障检测和输出电压调整选项^2^C 模式
• Buck 使能引脚上的上拉电流源，用于精确的
  启动时序控制，具有预设默认值
• 所有电源轨均提供过流保护
• 热关断功能可在过功率耗散期间
  保护器件
• 用于高效
  热管理的热增强型封装 （48 引脚 HTSSOP）
• 应用
  • 数字机顶盒
  • xDSL & 电缆调制解调器
  • DVD 播放器
  • 家庭网关和接入点网络
  • 无线路由器

参数

一、产品概述

TPS65231A2是一款专为数字机顶盒（STB）、xDSL调制解调器、电缆调制解调器等应用设计的电源管理IC，提供高效的电源转换和多种保护功能。

二、主要特性

• ‌宽输入电压范围‌：支持10.8V至22V的输入电压。
• ‌集成功能‌：
  • 一个可调PWM降压控制器。
  • 两个可调同步降压转换器。
  • 两个独立的USB电源开关，每个可提供高达1A的电流。
  • 供电电压监控器（SVS），用于监控供电电压并提供复位信号。
• ‌控制接口‌：支持并行I/O或I2C控制，用户可根据需求选择。
• ‌高级保护功能‌：包括过流保护、过热保护、欠压锁定（UVLO）等。
• ‌热增强封装‌：采用48引脚HTSSOP封装，提高热管理效率。

三、功能块图

文件提供了TPS65231A2的功能块图，直观展示了各功能模块及其连接关系，包括PWM控制器、降压转换器、USB开关、供电电压监控器等。

四、引脚功能

详细列出了每个引脚的编号、类型（输入/输出）及功能描述，如使能引脚（EN_BCK1、EN_BCK2、EN_BCK3）、反馈引脚（FB1、FB2、FB3）、电源引脚（VIN、VINB2、VINB3、VINU）等。

五、电气特性

• ‌输入电压范围‌：VIN为10.8V至22V，VINB为4.75V至6.1V，VINU为4.75V至5.5V。
• ‌输出电压范围‌：PWM控制器输出电压为3.3V至6.1V，降压转换器输出电压为0.9V至3.3V。
• ‌开关频率‌：PWM控制器为500kHz，降压转换器为1MHz。
• ‌效率‌：高达95%（具体取决于输出电压和负载条件）。

六、保护功能

• ‌过流保护‌：通过监测低侧MOSFET的漏源电压实现，支持逐周期过流限制。
• ‌过热保护‌：当结温超过设定阈值时，自动关闭所有电源路径以防止损坏。
• ‌ 欠压锁定（UVLO） ‌：在输入电压低于设定阈值时，禁用所有输出轨和USB开关。

七、上电序列与软启动

• ‌上电序列‌：可通过连接至地或V3P3的使能引脚（EN_BCKx）控制三个降压转换器的开启顺序。
• ‌软启动‌：通过外部电容和内部电流源实现软启动，减少启动时的电流冲击。

八、I2C接口

• ‌功能‌：支持I2C接口，可通过I2C总线对设备进行高级控制和诊断。
• ‌操作模式‌：当USBFLAG2/nINT引脚的上拉电阻连接到6V以上电源时，启用I2C接口；否则，通过并行I/O控制。

九、封装与尺寸

• ‌封装类型‌：48引脚HTSSOP封装。
• ‌尺寸信息‌：提供了详细的封装尺寸图及引脚排列信息。

十、应用示例

文件提供了TPS65231A2在数字机顶盒等应用中的典型应用示例，包括外部元件选择、电路设计及布局建议等。