TPS65916 PMIC 集成了 5 個(gè)可配置的降壓轉(zhuǎn)換器，輸出電流高達(dá) 3.5A，可為處理器內(nèi)核、存儲(chǔ)器、I/O 和 LDO 的預(yù)調(diào)節(jié)供電降壓轉(zhuǎn)換器與內(nèi)部 2.2MHz 時(shí)鐘同步，以提高器件的 EMC 性能。GPIO_3 引腳允許降壓轉(zhuǎn)換器與外部時(shí)鐘同步，從而允許多個(gè)器件同步至同一時(shí)鐘，從而提高系統(tǒng)級(jí) EMC 性能。該器件還包含 5 個(gè) LDO，用于為低電流或低噪聲域供電。
*附件：tps65916.pdf

電源時(shí)序控制器使用一次性可編程 （OTP） 存儲(chǔ)器來控制電源時(shí)序，以及輸出電壓和 GPIO 配置等默認(rèn)配置。OTP 在工廠進(jìn)行了編程，無需任何軟件即可啟動(dòng)。大多數(shù)靜態(tài)設(shè)置可以通過 SPI 或 I 從默認(rèn)值更改^2^C 來配置設(shè)備以滿足許多不同的系統(tǒng)需求。例如， voltage-scaling registers 用于支持處理器的動(dòng)態(tài) voltage-scaling 要求。OTP 還包含位完整性錯(cuò)誤檢測(cè)功能，可在檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)停止上電序列，從而防止系統(tǒng)以未知狀態(tài)啟動(dòng)。

TPS65916 器件還包括一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC），用于監(jiān)控系統(tǒng)狀態(tài)。GPADC 包括兩個(gè)外部通道，用于監(jiān)控任何外部電壓，以及用于測(cè)量電源電壓、輸出電流和芯片溫度的內(nèi)部通道，使處理器能夠監(jiān)控系統(tǒng)的健康狀況。該器件提供看門狗來監(jiān)控軟件鎖定，并包括保護(hù)和診斷機(jī)制，如短路保護(hù)、熱監(jiān)控、關(guān)斷和自動(dòng) ADC 轉(zhuǎn)換，以檢測(cè)電壓是否低于預(yù)定義的閾值。PMIC 可以通過中斷處理程序?qū)⑦@些事件通知處理器，從而允許處理器采取響應(yīng)措施。

特性

• 系統(tǒng)電壓范圍為 3.135 V 至 5.25 V
• 低功耗
  • 關(guān)閉模式下為 20 μA
  • 休眠模式下 90 μA，兩個(gè) SMPS 處于活動(dòng)狀態(tài)
• 5 個(gè)降壓型開關(guān)電源 （SMPS） 穩(wěn)壓器：
  • 0.7V 至 3.3V 輸出范圍，步長(zhǎng)為 10mV 或 20mV
  • 兩個(gè)具有 3.5A 能力的 SMPS 穩(wěn)壓器，能夠在雙相配置中組合成 7A 輸出，具有差分遠(yuǎn)程感應(yīng)（輸出和接地）
  • 另外三個(gè)具有 3A、2A 和 1.5A 能力的 SMPS 穩(wěn)壓器
  • 3.5A 和 3A SMPS 穩(wěn)壓器中的動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié) （DVS） 控制和輸出電流測(cè)量
  • 硬件和軟件控制的 Eco-mode? 提供高達(dá) 5 mA 的電流
  • 短路保護(hù)
  • 電源正常指示（電壓和過流指示）
  • 用于浪涌電流限制的內(nèi)部軟起動(dòng)
  • 能夠與 1.7 MHz 至 2.7 MHz 之間的外部時(shí)鐘同步
• 5 個(gè)低壓差 （LDO） 線性穩(wěn)壓器：
  • 0 .9 至 3.3 V 輸出范圍，步長(zhǎng)為 50 mV
  • 兩個(gè)具有 300mA 功能和旁路模式的
  • 一個(gè)具有 100mA 能力，并能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá) 50mA 的低噪聲性能
  • 另外兩個(gè)具有 200mA 電流能力的 LDO
  • 短路保護(hù)
• 12 位 Σ-Δ 通用型 ADC （GPADC），具有 8 個(gè)輸入通道（2 個(gè)外部通道）
• 具有高溫警告和熱關(guān)斷的熱監(jiān)控
• 電源序列控制：
  • 可配置的上電和斷電序列 （OTP）
  • SLEEP 和 ACTIVE 狀態(tài)轉(zhuǎn)換 （OTP） 之間的可配置序列
  • 三個(gè)數(shù)字輸出信號(hào)，可包含在啟動(dòng)序列中
• 可選控制接口：
  • 一個(gè) SPI 用于資源配置和 DVS 控制
  • 二 I^2^C 接口。
    • 一個(gè)專用于 DVS 控制
    • 一個(gè)通用型 I^2^用于資源配置和 DVS 控制的 C 接口
• OTP 位完整性錯(cuò)誤檢測(cè)，可選擇繼續(xù)或保持上電序列和RESET_OUT釋放
• 套餐選項(xiàng)：
  • 7mm × 7mm 48 引腳 VQFN，間距為 0.5mm

參數(shù)

方框圖

1. 產(chǎn)品概述

• ?類型?：1-V至5.2-V，5Buck Converter和5LDO電源管理IC（PMIC）。
• ?應(yīng)用?：適用于工業(yè)自動(dòng)化、人機(jī)界面（HMI）、攝像頭監(jiān)控系統(tǒng)、可編程邏輯控制器（PLC）和工廠自動(dòng)化等領(lǐng)域。

2. 主要特性

• ?系統(tǒng)電壓范圍?：3.135V至5.25V。
• ?低功耗?：
  • 關(guān)機(jī)模式：20μA。
  • 睡眠模式（兩個(gè)SMPS活躍）：90μA。
• ?五個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器?：
  • 輸出范圍：0.7V至3.3V，10mV或20mV步長(zhǎng)。
  • 兩個(gè)轉(zhuǎn)換器可組合提供高達(dá)7A的輸出電流。
• ?五個(gè)LDO線性穩(wěn)壓器?：
  • 輸出范圍：0.9V至3.3V，50mV步長(zhǎng)。
• ?動(dòng)態(tài)電壓縮放（DVS）控制?：支持3.5A和3A SMPS調(diào)節(jié)器。
• ?12位Sigma-Delta ADC?：具有8個(gè)輸入通道。
• ?熱監(jiān)控?：包括高溫警告和熱關(guān)斷功能。
• ?電源序列控制?：可配置的上電和斷電序列。

3. 功能框圖

• 包含五個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器、五個(gè)LDO、12位ADC、GPIO、I2C/SPI接口、熱監(jiān)控、看門狗定時(shí)器等模塊。

4. 封裝與尺寸

• ?封裝類型?：7mm × 7mm 48引腳VQFN，0.5mm間距。

5. 引腳功能

• ?主要引腳?包括電源輸入、轉(zhuǎn)換器輸入/反饋、LDO輸入/輸出、GPIO、I2C/SPI接口、中斷輸出、復(fù)位輸入等。

6. 電氣特性

• ?轉(zhuǎn)換效率?：高達(dá)90%以上，具體取決于負(fù)載和輸入/輸出電壓。
• ?輸出電壓準(zhǔn)確性?：±1%至±2%，具體取決于配置和負(fù)載條件。
• ?靜態(tài)電流?：關(guān)機(jī)模式下20μA，睡眠模式下90μA。
• ?啟動(dòng)時(shí)間?：從使能到95%最終電壓值，典型值為500μs。

7. 保護(hù)功能

• ?短路保護(hù)?：自動(dòng)檢測(cè)并關(guān)閉受影響的轉(zhuǎn)換器。
• ?過流保護(hù)?：限制輸出電流以防止損壞。
• ?熱關(guān)斷?：防止芯片過熱損壞。
• ? 欠壓鎖定（UVLO） ?：確保輸入電壓在安全范圍內(nèi)。

8. 通信接口

• ?I2C接口?：支持標(biāo)準(zhǔn)（100kbps）、快速（400kbps）和高速（1Mbps）模式。
• ?SPI接口?：可選的SPI接口，用于配置和控制。

9. 應(yīng)用注意事項(xiàng)

• ?外部組件選擇?：需根據(jù)具體應(yīng)用選擇合適的電感、電容等外部組件。
• ?布局布線?：合理的PCB布局和布線對(duì)減少干擾和提高效率至關(guān)重要。
• ?散熱設(shè)計(jì)?：在高功率應(yīng)用中，需要考慮散熱設(shè)計(jì)以防止芯片過熱。

TPS65916是一款功能強(qiáng)大的電源管理IC，適用于需要多個(gè)穩(wěn)壓輸出的復(fù)雜系統(tǒng)。其高效的降壓轉(zhuǎn)換器和LDO、豐富的保護(hù)功能和靈活的通信接口使其成為工業(yè)自動(dòng)化、HMI等領(lǐng)域的理想選擇。