Texas Instruments LP8764-Q1 20A降压转换器设计用于满足各种工业和安全相关汽车应用中的当前处理器和平台电源管理要求。该器件具有四个降压直流/直流转换器内核，可配置用于从一个4相输出到四个1相输出的五种不同相位配置。可以使用兼容^I2C^的串行接口或SPI串行接口更改器件设置。

数据手册：*附件：Texas Instruments LP8764-Q1 20A降压转换器数据手册.pdf

自动PFM/PWM（自动模式）操作和自动增加相位和切相可在宽输出电流范围内最大限度地提高效率。Texas Instruments LP8764-Q1器件支持多相输出的远程差分电压检测，以补偿稳压器输出和负载点 (POL) 之间的IR压降。该特性可提高输出电压的精度。开关时钟可强制进入PWM模式，相位交错。可以启用扩频模式，开关可以同步，以最大限度地降低干扰。

特性

• 符合AEC-Q100认证，具有以下特性：
  • 输入电压：2.8V到5.5V
  • 器件温度1级（-40°C至125°C环境工作温度范围）
  • 器件人体模型 (HBM) 静电放电 (ESD) 分类等级2
  • 器件CDM ESD分类等级C4B
• 符合功能安全标准
  • 开发用于功能安全应用
  • 可提供文档，协助ISO 26262系统设计（高达ASIL-D）
  • 可提供文档，协助IEC 61508系统设计（高达SIL-3）
  • 系统能力高达ASIL-D
  • 硬件完整性可满足ASIL D要求
  • 窗口电压和过流监控器
  • 看门狗，具有可选触发/Q&A模式
  • 电平或PWM错误信号监测 (ESM)
  • 具有高温报警和热关断功能的温度监控
  • 配置寄存器和非易失性存储器上的位完整性 (CRC) 错误检测
• 四个高效的降压直流/直流转换器
  • 输出电压：0.3V至3.34V（0.3V至1.9V，用于多相输出）
  • 最大输出电流：每相5A，高达20A，4相配置
  • 可编程输出电压转换率：0.5mV/µs至33mV/µs
  • 开关频率：2.2MHz或4.4MHz
• 十路可配置通用I/O (GPIO)
• SPMI接口，用于多PMIC同步
• 输入过压监控器 (OVP) 和欠压闭锁 (UVLO)

功能框图

LP8764-Q1四相20A降压转换器技术解析与应用指南

一、产品核心特性

LP8764-Q1是德州仪器(TI)推出的汽车级四相降压转换器，集成功率MOSFET，专为ADAS和汽车计算平台设计。该器件通过AEC-Q100 Grade 1认证，工作温度范围-40°C至+125°C，具备以下突出特性：

‌安全特性‌：

• 完整的功能安全文档支持(ISO 26262 ASIL-D/IEC 61508 SIL-3)
• 窗口电压监控和过流保护机制
• 可配置看门狗定时器(Q&A模式)
• 电平/PWM错误信号监测(ESM)
• 配置寄存器和非易失性存储器的CRC校验

‌电源性能‌：

• 2.8V至5.5V宽输入电压范围
• 0.3V至3.34V可调输出电压(多相输出时0.3V至1.9V)
• 每相5A输出能力，四相配置可达20A总输出
• 可编程输出电压转换速率(0.5mV/µs至33mV/µs)
• 2.2MHz/4.4MHz可选开关频率

二、架构设计与功能模块

1. 多相配置灵活性

LP8764-Q1支持五种相位配置模式：

• 单路4相输出(最大20A)
• 双路2相输出(每路10A)
• 三路(1+1+2相)输出
• 四路1相输出(每路5A)

2. 智能效率优化技术

• ‌自动PFM/PWM切换‌：根据负载自动选择最佳工作模式
• ‌动态相位管理‌：自动增删相位数量优化效率
• ‌远程电压检测‌：差分传感补偿POL处的IR压降
• ‌时钟同步‌：支持外部时钟同步和扩频调制

3. 接口与控制

• 标准I2C和SPI接口配置
• 10个可配置GPIO
• SPMI接口支持多PMIC同步
• 非易失性存储器存储配置参数

三、效率优化实践

根据数据手册效率曲线(3.3V输入时)：

• ‌1.2V输出‌：
  • 2.2MHz下峰值效率93%(负载2A)
  • 4.4MHz下峰值效率90%(负载1.5A)
• ‌0.8V输出‌：
  • 2.2MHz下峰值效率91%(负载1A)
  • 轻载(<100mA)时PFM模式效率提升15%

‌配置建议‌：

1. 对电压噪声敏感负载使用强制PWM模式
2. 静态功耗敏感应用启用自动PFM/PWM切换
3. 多相输出时交错相位降低输入纹波

四、安全关键配置指南

1. 功能安全实现

• 启用所有监控功能(电压/电流/温度)
• 配置看门狗为Q&A模式
• 设置合理的故障恢复策略
• 定期校验配置寄存器CRC

2. 故障诊断接口

• ‌nINT引脚‌：综合故障指示
• ‌GPIO8‌：可配置为过热预警
• ‌I2C警报地址‌：0x48h
• 故障日志存储于状态寄存器组