‌TPS7B4258-Q1 汽车级电压跟踪LDO稳压器技术文档总结

TPS7B4258-Q1 是一款单片、集成、低压差 （LDO） 电压跟踪器。该器件采用 8 引脚 HSOIC 封装。TPS7B4258-Q1 旨在通过线束可靠地为非车载传感器供电，即使在恶劣的汽车环境中也是如此。在如此恶劣的作条件下，线束中的电缆可能会暴露在各种故障条件下，从而增加故障风险。此类情况包括对地短路、电池短路和过热。TPS7B4258-Q1 具有针对每种故障情况的集成保护功能，以及反极性保护。该器件采用包含两个背对背 P 沟道金属氧化物半导体场效应晶体管 （MOSFET） 的拓扑结构。这种PMOS拓扑结构消除了对外部二极管的需求，否则需要外部二极管来防止反向电流流动。该器件的 150mA 额定电流可能允许单个跟踪器同时为多个板外传感器供电。该器件设计用于处理 45V（绝对最大值）输入电压，并在汽车负载突降瞬态条件下保持稳定。
*附件：tps7b4258-q1.pdf

TPS7B4258-Q1 为 ADC 和 MCU 提供针对故障情况的保护缓冲器，同时安全地将电源传输到板外传感器。施加在可调输入引脚 （ADJ/EN） 上的基准电压在 FB 引脚上以非常严格的 6mV （最大值） 容差进行跟踪。该公差适用于指定线、负载和温度值的所有变化。对于输出由ADC采样的比率传感器，这种严格的跟踪容差特别有益。该容差确保ADC满量程基准电压和传感器电源电压之间的误差最小。因此，传感器测量的比例度得以保持。

通过将FB引脚直接连接到OUT引脚，输出电压变为等于ADJ/EN引脚的电压（±跟踪容差）。如果ADC满量程基准电压等于传感器电源电压，则将基准电压直接连接到ADJ/EN引脚。如果传感器电源低于基准电压源，则在ADJ/EN引脚处使用电阻分压器。该分压器有助于降低基准电压以匹配传感器电源电压。如果传感器电源高于基准电压源，则在 FB 和 OUT 引脚之间使用电阻分压器。该分压器有助于放大ADC满量程基准电压并匹配传感器电源电压。

通过将ADJ/EN输入引脚设置为低电平，TPS7B4258-Q1切换到待机模式。在这种模式下，LDO的静态电流消耗降低到3.8μA以下。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，TA
  • 结温：–40°C 至 +150°C，TJ
• 宽输入电压范围：
  • 绝对最大范围：–40V 至 +45V
  • 工作范围：3.3V 至 40V
• 输出电压：
  • 宽工作范围：2V 至 40V
  • 输出电压灵活性：在分压器配置中使用外部电阻器将 VOUT 缩放到高于或低于基准电压源的值
• 最大输出电流：150mA
• 非常严格的输出跟踪容差：6mV （最大值）
• 低压差电压：150mA 时为 250mV
• 组合启用和参考功能
• 轻负载时低静态电流：55μA
• 在很宽的陶瓷输出电容器值范围内稳定：
  • COUT 范围：1μF 至 100μF
  • ESR 范围：1mΩ 至 2Ω
• 集成保护功能：
  • 反向电流保护
  • 反极性保护
  • 过温保护
  • 防止输出对地和电源短路
• 采用 HSOIC （DDA） 低热阻 （RθJA = 48°C/W） 8 引脚封装

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
TPS7B4258-Q1是德州仪器（TI）推出的汽车级低 dropout（LDO）电压跟踪器，专为严苛的汽车环境设计。其主要特点包括：

• ‌宽输入电压范围‌：3.3V至40V（绝对最大值-40V至45V）。
• ‌高精度跟踪‌：输出与参考电压偏差仅±6mV（最大值）。
• ‌输出电流‌：最大150mA，支持多传感器并联供电。
• ‌集成保护功能‌：包括反向电流、反极性、过温及短路保护。

‌2. 关键特性‌

• ‌低静态电流‌：轻载时仅55μA，关断模式下低于3.8μA。
• ‌低 dropout 电压‌：150mA负载下仅250mV。
• ‌稳定性‌：支持1μF至100μF陶瓷输出电容，ESR范围1mΩ至2Ω。
• ‌封装‌：8引脚HSOIC（DDA），热阻48°C/W。

‌3. 典型应用场景‌

• 动力总成传感器（压力、温度、排气、流体浓度）。
• 车身控制模块（BCM）、区域控制模块、HVAC控制模块。

‌4. 功能描述‌

• ‌电压跟踪机制‌：通过ADJ/EN引脚接收参考电压，FB引脚反馈控制输出，支持分压电阻配置以调整输出电压（高于或低于参考值）。
• ‌保护机制‌：
  • ‌反向电流保护‌：响应时间约10μs，漏电流<1.2μA。
  • ‌短路保护‌：采用“砖墙”式电流限制（170-250mA）。
  • ‌热关断‌：触发温度175°C，恢复阈值160°C。

‌5. 工作模式‌

• ‌正常模式‌：输入电压需满足VIN > VOUT + VDO，参考电压高于VIH（1.8V）。
• ‌Dropout模式‌：输入电压不足时，输出跟踪输入电压，性能暂降。
• ‌禁用模式‌：ADJ/EN电压低于VIL（0.8V）时进入低功耗状态。

‌6. 设计注意事项‌

• ‌布局建议‌：输入/输出电容需靠近引脚以优化瞬态响应。
• ‌热管理‌：持续高温运行可能触发热关断，需确保散热设计。

‌7. 文档结构‌
包含特性、应用、引脚说明、电气参数、典型曲线及详细设计指南，适用于汽车电子系统工程师参考。