Texas Instruments LP87745电源管理集成电路（PMIC）旨在满足各种工业雷达应用中IWR MMIC的电源管理要求。 该集成电路包括一个三级降压式转换器、一个5V升压式转换器和一个1.8V/3.3V LDO；LDO由升压供电，旨在为xWR I/O供电。LP87745 PMIC支持4.4MHz、8.8MHz和17.6MHz可编程开关频率范围。该PMIC具有宽频率范围内的高开关频率和低噪声特性，可实现无需LDO的电源解决方案，只有极少或没有无源滤波。高开关频率改善了MMIC射频轨的散热和瞬态稳定。LP87745 PMIC强制开关时钟进入PWM模式，以获得最佳射频性能，并且还可以同步到外部时钟。该集成电路支持远程电压感测，以补偿稳压器输出和负载点（POL）之间的IR压降，从而提高输出电压的精度。

数据手册：*附件：Texas Instruments LP87745 PMIC数据手册.pdf

LP87745 PMIC支持与ENABLE信号同步的可编程启动/关闭延迟和序列。典型应用包括工厂自动化和控制、工业运输（非汽车和非轻型卡车）以及低纹波和低噪声器件。

特性

• 输入电压范围：3V至4V（3.3V标称）
• 三款低噪声降压DC/DC转换器：
  • 0.9V至1.9V、0.8V (BUCK3) 和0.82V (BUCK3) 输出电压范围
  • 最大输出电流：3A/3A/3A
  • 4.4MHz、8.8MHz和17.6MHz开关频率
• 5V升压式转换器，最大输出电流为350mA
• 1.8V或3.3V输出电压范围时为150mA LDO
• 工作温度范围：-40 °C至125 °C
• 输出短路和过载保护
• 输入过压保护 (OVP) 和欠压锁定 (UVLO)
• 过温警告和保护
• 串行外设接口（SPI）

应用示意图

LP87745 PMIC电源管理芯片技术解析与应用指南

一、产品核心特性

• ‌多路电源输出‌：集成3路同步降压转换器(BUCK)、1路升压转换器(BOOST)和1路LDO
• ‌宽工作温度‌：-40°C至+125°C工业级温度范围
• ‌低噪声设计‌：支持4.4MHz/8.8MHz/17.6MHz可编程开关频率
• ‌灵活配置‌：通过SPI接口实现参数编程与控制
• ‌完整保护机制‌：OVP/UVLO/OCP/OTP全面保护

二、电源架构详解

1. 降压转换器(BUCK)设计

• ‌输出配置‌：
  • BUCK1/BUCK2：0.9V-1.9V可调输出
  • BUCK3：0.8V/0.82V固定输出
• ‌电流能力‌：每路最大3A连续输出
• ‌控制特性‌：
  • 支持远程电压检测补偿IR压降
  • 可同步外部时钟(通过SYNCCLKIN引脚)
  • 强制PWM模式优化RF性能

2. 升压转换器(BOOST)特性

• ‌输出电压‌：固定5V设计
• ‌输出电流‌：最大350mA
• ‌工作模式‌：与VIO_LDO协同工作

3. LDO稳压器

• ‌可选输出‌：1.8V或3.3V
• ‌负载能力‌：最大150mA
• ‌供电来源‌：由BOOST输出供电

三、典型应用设计

1. 工业雷达电源方案

• ‌输入配置‌：3.3V主电源(范围3V-4V)
• ‌典型输出组合‌：
  • BUCK1: 1.2V@2A (数字核芯)
  • BUCK2: 1.8V@1.5A (接口电源)
  • BUCK3: 0.8V@1A (RF电路)
  • BOOST: 5V@200mA (传感器)
  • LDO: 3.3V@100mA (I/O电源)

2. PCB布局要点

1. ‌电源分区‌：
   • PVIN_Bx与VCCA必须外部连接
   • 每路BUCK配置独立去耦电容
2. ‌接地策略‌：
   • 分离模拟地(AGND)与功率地(PGND)
   • 星型接地连接点靠近器件
3. ‌热管理‌：
   • 4.5mm×5mm QFN封装底部需散热过孔
   • 建议使用2oz铜厚PCB

四、寄存器配置指南

1. SPI接口参数

• ‌时钟速率‌：最高10MHz
• ‌数据格式‌：32位帧(8位地址+24位数据)
• ‌关键寄存器‌：
  • BUCKx_VOUT：输出电压设置
  • FREQ_SEL：开关频率选择
  • SEQ_CTRL：上电时序控制

2. 典型配置流程

1. 初始化SPI接口(SCK_SPI/SDI_SPI/SDO_SPI)
2. 通过CS_SPI使能器件
3. 写入BUCKx_VOUT设置输出电压
4. 配置FREQ_SEL选择工作频率
5. 设置SEQ_CTRL定义启动时序

五、保护功能解析

1. ‌电压保护‌：
   • 输入过压保护(OVP)：>4V触发
   • 输入欠压锁定(UVLO)：<3V关闭
2. ‌电流保护‌：
   • 逐周期峰值电流限制
   • 短路自动保护
3. ‌热管理‌：
   • 125°C温度警告
   • 150°C热关断

六、性能优化建议

1. ‌噪声抑制‌：
   • 选择17.6MHz开关频率降低低频噪声
   • 优化FBx引脚走线减少干扰
2. ‌效率提升‌：
   • 轻载时启用自动PFM模式
   • 优化电感选型(推荐屏蔽式功率电感)
3. ‌瞬态响应‌：
   • 配置适当的输出电压压摆率
   • 优化输出电容组合(低ESR陶瓷电容)