TPS650350-Q1汽车摄像头电源管理IC技术解析与应用指南

描述

Texas Instruments TPS650350-Q1汽车摄像头 电源管理IC (PMIC) 是一款用于汽车摄像头模块的高集成度电源管理IC。该器件集成了三个降压转换器和一个低压差 (LDO) 稳压器。BUCK1降压转换器的输入电压范围高达18.3V,用于连接同轴电缆供电 (PoC)。所有转换器均在强制固定频率PWM模式下工作。该LDO可提供300mA电流,并可在2.5V至5.5V的输入电压范围内正常运行。降压转换器和LDO具有独立的电压输入,可实现最大的设计和排序灵活性。Texas Instruments TPS650350-Q1采用22引脚WQFN封装(3.0mm × 3.5mm)。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS650350-Q1汽车摄像头电源管理IC数据手册.pdf

特性

  • 符合汽车应用标准
  • 三个降压转换器
    • BUCK1 VIN 范围:4.0V至18.3V
    • BUCK1 V OUT范围 :2.5V至4.0V
    • BUCK1输出电流:高达1500mA
    • BUCK2和BUCK3 VIN 范围:2.5V至5.5V
    • BUCK2和BUCK3 V OUT范围 :0.9V至1.9V
    • BUCK2和BUCK3输出电流:高达1200mA
    • 用于降低EMI的扩频时钟 (SSC) 发生器
    • 2.3MHz强制固定开关频率PWM模式工作
  • 一个低压差(LDO)稳压器
    • VIN 范围:2.5V至5.5V
    • V OUT范围 :1.8V至3.3V
    • 低噪声和高PSRR
    • 可通过I^2^C调节输出电压
    • 输出电流高达 300 mA
  • 符合AEC-Q100等级1
  • 环境工作温度范围:-40 °C至+125 °C
  • 3mm × 3.5mm 22引脚WQFN封装,具有可湿性侧翼

应用电路

降压转换器

TPS650350-Q1汽车摄像头电源管理IC技术解析与应用指南

产品概述

TPS650350-Q1是德州仪器(TI)专为汽车摄像头模块设计的高集成度电源管理IC,具有以下核心特性:

  • 车规级认证‌:AEC-Q100 Grade 1认证(-40°C至+125°C工作温度范围)
  • 多路电源输出‌:集成3路降压转换器和1路LDO稳压器
  • 宽输入范围‌:支持4V-18.3V(主降压)和2.5V-5.5V(辅助降压/LDO)输入
  • 高效设计‌:2.3MHz固定开关频率PWM工作模式
  • 紧凑封装‌:3.0mm×3.5mm 22引脚WQFN封装(带可润湿侧面)

关键电路特性

1. 电源模块规格

电源通道输入范围输出范围最大电流特殊功能
BUCK14-18.3V2.5-4V1500mA支持PoC供电
BUCK22.5-5.5V0.9-1.9V1200mA扩频时钟降EMI
BUCK32.5-5.5V0.9-1.9V1200mA扩频时钟降EMI
LDO2.5-5.5V1.8-3.3V300mA低噪声高PSRR

设计要点解析

1. 功率拓扑设计

  • BUCK1特殊设计‌:
    • 支持18.3V高输入电压(兼容PoC供电)
    • 集成55mΩ高边和24.3mΩ低边MOSFET
    • 强制PWM模式确保低纹波输出
  • LDO优化特性‌:
    • 可编程输出电压(通过I2C接口)
    • 4.7μVRMS超低噪声性能
    • 78dB高PSRR(1kHz时)

2. 热管理方案

  • 封装特性‌:
    • 3.0mm×3.5mm WQFN封装
    • 带可润湿侧面的裸露焊盘设计
    • 结至环境热阻:137.4°C/W
  • PCB布局建议‌:
    • 使用4层板设计(推荐叠层)
    • 热焊盘添加9×0.3mm散热过孔
    • 功率走线宽度≥15mil

典型应用配置

1. 汽车摄像头系统供电方案

典型配置参数‌:

  • 主电源‌:
    • 输入:12V汽车电池(PoC供电)
    • 输出:3.3V@1.5A(用于MCU/ISP)
  • 传感器电源‌:
    • 输入:5V(来自BUCK1输出)
    • 输出:1.8V@1.2A(数字核)
    • 输出:1.2V@1.2A(模拟部分)
  • 辅助电源‌:
    • 输入:3.3V(来自BUCK1)
    • 输出:2.8V@300mA(时钟/接口)

2. 保护机制配置

  • 故障保护‌:
    • 过压保护阈值:115% VOUT
    • 欠压锁定阈值:60% VOUT
    • 过流保护:高边3.6A/低边2.3A
  • 热管理‌:
    • 热关断阈值:165°C
    • 滞后温度:20°C

选型与生产信息

1. 器件型号选项

订购型号封装温度范围包装数量
TPS65035000RZDRQ1WQFN-22-40~125°C3000/卷
TPS65035001RZDRQ1WQFN-22-40~125°C3000/卷
TPS65035007RZDRQ1WQFN-22-40~125°C3000/卷

2. 生产与可靠性

  • MSL等级‌:Level 3(260°C峰值回流)
  • 无铅工艺‌:符合RoHS标准
  • 表面处理‌:NiPdAu镀层
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