Texas Instruments TPS6594-Q1 Leistungsmanagement-IC (PMIC)
Der TPS6594-Q1 Leistungsmanagement-IC (PMIC) von Texas Instruments bietet vier flexible, Mehrphasen-konfigurierbare Abwärtswandler mit 3,5 A pro Phase und einen zusätzlichen Abwärtswandler mit 2 A Leistung. Alle Abwärtswandler können mit einem internen Taktsignal von 2,2 MHz oder 4,4 MHz oder einem externen Taktsignal von 1 MHz, 2 MHz oder 4 MHz synchronisiert werden. Eine integrierte Frequenzspreizungsmodulation kann dem synchronisierten Abwärts-Schalttaktsignal hinzugefügt werden, um die EMV-Leistung des Bauteils zu verbessern, die auch externen Bauteilen über einen GPIO-Ausgangspin zur Verfügung gestellt werden kann. Das Bauteil bietet vier LDOs: drei mit 500 mA Kapazität, die als Lastschalter konfiguriert werden können; einer mit 300 mA Fähigkeit und rauscharmer Leistung.
Der nichtflüchtige Speicher (NVM) wird zur Steuerung der Standard-Leistungssequenzen und Standard-Konfigurationen, wie z. B. Ausgangsspannungs- und GPIO-Konfigurationen verwendet. Das NVM ist vorprogrammiert, um eine Inbetriebnahme ohne externe Programmierung zu ermöglichen. Die meisten statischen Einstellungen können von der Standardeinstellung über SPI oder I2C geändert werden, damit das Bauelement so konfiguriert werden kann, dass es viele verschiedene Systemanforderungen erfüllt. Als Sicherheitsfunktion enthält das NVM eine Bit-Integritäts-Fehlererkennungsfunktion, um die Einschaltsequenz zu stoppen, wenn ein Fehler erkannt wird, wodurch verhindert wird, dass das System in einem unbekannten Zustand beginnt.
Der TPS6594-Q1 von Texas Instruments enthält einen 32-kHz-Quarzoszillator, der einen genauen 32-kHz-Taktgeber für das integrierte RTC-Modul erzeugt. Das Backup-Batteriemanagement versorgt den Quarzoszillator und das RTC-Modul von einer Knopfzellenbatterie oder einem Superkondensator im Falle eines Stromausfalls der Hauptversorgung mit Strom.
Das TPS6594-Q1 Bauteil enthält Schutz- und Diagnosemechanismen, wie z. B. Register- und Schnittstellen-CRC, Kurzschluss-Sicherung, thermische Überwachung und Abschaltung. Der Baustein enthält außerdem einen Q&A- oder Trigger-Modus-Watchdog zur Überwachung auf Software-Lockup und zwei Systemfehler-Überwachungseingänge mit Fehlerinjektionsoptionen zur Überwachung der Fehlersignale vom angeschlossenen SoC oder der MCU. Der TPS6594-Q1 kann den Prozessor über den Interrupt-Handler über diese Ereignisse informieren, so dass der Prozessor darauf reagieren kann.
Merkmale
- Für Fahrzeuganwendungen zugelassen
- Mit den folgenden Ergebnissen AEC-Q100-qualifiziert:
- Das Gerät arbeitet mit 3 V bis 5,5 V Eingangsspannung
- Umgebungsbetriebstemperatur der Klasse 1: -40 °C bis +125 °C
- HBM-Geräteklassifikation Level 2
- CDM-Geräteklassifikation Level C4A
- SafeTI™ Halbleiter-Komponente
- Konzipiert für Applikationen der funktionalen Sicherheit
- Dokumentation zur Unterstützung der Systemauslegung nach ISO 26262 bis ASIL D verfügbar
- Systematische Fähigkeit und Hardware-Integrität bis ASIL D
- Eingangsversorgungsüberwachung und Überspannungsschutz
- Gefensterte Spannungs- und Überstromwächter
- Integriertes Q&A- oder Trigger-Modus-Watchdog-Modul
- Zweikanalige Pegel- oder PWM-Fehlersignalüberwachung (ESM) zur Unterstützung von Prozessoren mit integrierter Sicherheits-MCU
- Wärmeüberwachung mit Hochtemperaturwarnung und thermischer Abschaltung
- Erkennung von NVM-Bit-Integritätsfehlern mit Optionen zum Fortsetzen oder Halten der Einschaltsequenz und Reset-Freigabe
- Geringe Leistungsaufnahme
- Typischer Abschaltstrom: 2 µA
- 7 µA im Nur-Backup-Versorgungsmodus (typisch)
- 20 µA typisch im stromsparenden Standby-Modus
- Fünf Abwärts-Schaltnetzteil-Regler (BUCK)
- 0,3 V bis 3,34 V Ausgangsbereich in 5-, 10- oder 20-mV-Schritten
- Einer mit 4 A, drei mit 3,5 A und einer mit 2 A Leistung
- Vier der Abwärtswandler mit flexibler Mehrphasen-Fähigkeit, die bis zu 14 A von einer einzelnen Schiene beziehen können
- Kurzschlussschutz und Überstromschutz
- Interner Soft-Start für Einschaltstrombegrenzung
- Schaltfrequenz: 2,2 MHz, 4,4 MHz
- Möglichkeit zur Synchronisation auf einen externen Takteingang
- Drei Low-Dropout-Linearregler (LDO) mit konfigurierbarem Bypass-Modus
- Ausgangsbereich von 0,6 V bis 3,3 V mit 50-mV-Schritten im linearen Regelungsmodus
- Ausgangsbereich im Bypass-Modus: 1,7 V bis 3,3 V
- 500-mA-Fähigkeit mit Kurzschluss- und Überstromschutz
- Ein Low-Dropout-Linearregler (LDO) mit rauscharmer Leistungsfähigkeit
- 1,2 V bis 3,3 V Ausgangsbereich in 25-mV-Schritten
- 300-mA-Fähigkeit mit Kurzschluss- und Überstromschutz
- Leistungssequenzkontrolle
- Konfigurierbare Ein- und Ausschaltsequenzen zwischen den Betriebszuständen (NVM)
- Digitale Ausgangssignale können in den Leistungssequenzen enthalten sein
- Digitale Eingangssignale können verwendet werden, um Leistungssequenzübergänge auszulösen
- 32-kHz-Quarzoszillator mit einer Option zur Ausgabe eines gepufferten 32-kHz-Takt-Ausgangs
- Echtzeituhr (RTC) mit Alarm und periodischem Aktivierungsmechanismus
- Eine SPI oder zwei I2C-Steuerschnittstellen mit einer zweiten I2C-Schnittstelle für die Q- und A-Watchdog-Kommunikation
- Gehäuseoption
- 56-Pin-VQFNP von 8 mm × 8 mm mit einem Rastermaß von 0,5 mm
Applikationen
- Automotive-Infotainment und digitales Kombiinstrument
- Erweitertes Fahrassistenzsystem (FAS)
- Automotive-Navigationssysteme
- Automotive-Telematik
- Fahrzeugkarosserieelektronik und Beleuchtung
Funktionales Blockdiagramm
Verwandtes Development Tool
Texas Instruments TPS6594xEVM PMIC-Evaluierungsmodule (EVMs)
Wird zur Demonstration, Fehlerbeseitigung, Überprüfung und Konfiguration eines oder mehrerer der TPS6594x Leistungsmanagement-ICs verwendet.