TPS6593-Q1 具有 5 个降压和 4 个 LDO 的汽车类 2.8V 至 5.5V PMIC数据手册

TPS6593-Q1 器件提供四个灵活的多相可配置 BUCK 稳压器，每相输出电流为 3.5 A，以及一个额外的 BUCK 稳压器，输出电流为 2 A。
*附件：tps6593-q1.pdf

所有 BUCK 稳压器均可与内部 2.2MHz 或 4.4MHz 或外部 1MHz、2MHz 或 4MHz 时钟信号同步。为了提高 EMC 性能，可以在 synchronized BUCK 开关时钟信号中添加集成的扩频调制。此 clock 信号也可以通过 GPIO 输出引脚提供给外部设备。该器件提供四个 LDO：三个具有 500mA 能力，可配置为负载开关;一个具有 300mA 能力和低噪声性能。

非易失性存储器 （NVM） 用于控制默认电源序列和默认配置，例如输出电压和 GPIO 配置。NVM 经过预编程，无需外部编程即可启动。大多数静态配置存储在器件的寄存器映射中，可以通过 SPI 或 I 2C 接口从默认配置更改为默认值，以配置器件以满足许多不同的系统需求。NVM 包含位完整性错误检测功能 （CRC），用于在检测到错误时停止上电序列，从而防止系统以未知状态启动。

TPS6593-Q1 包括一个 32 kHz 晶体振荡器，可为集成的 RTC 模块生成精确的 32 kHz 时钟。备用电池管理在主电源断电时，由纽扣电池或超级电容为晶体振荡器和实时时钟 （RTC） 模块供电。

TPS6593-Q1 器件包括保护和诊断机制，例如输入电源上的电压监控、所有 BUCK 和 LDO 稳压器输出上的电压监控、寄存器和接口 CRC、电流限制、短路保护、热预警和过温关断。该器件还包括一个 Q&A 或触发模式看门狗，用于监控 MCU 软件锁定，以及两个带有故障注入选项的错误信号监控器 （ESM） 输入，用于监控来自所连接 SoC 或 MCU 的错误信号。TPS6593-Q1 可以通过中断处理程序将这些事件通知处理器，从而允许 MCU 采取行动作为响应。

特性

• 适用于汽车应用
• 符合 AEC-Q100 标准，结果如下：
  • 器件采用 3 V 至 5.5 V 输入电源供电
  • 器件温度等级 1：-40°C 至 +125°C 环境工作温度范围
  • 设备 HBM 分类 2 级
  • 器件 CDM 分类等级 C4A
• 符合功能安全标准
  • 专为功能安全应用而开发
  • 产品发布时提供有助于 ISO26262 和 IEC61508 系统设计的文档
  • 系统功能高达 ASIL-D 和 SIL-3
  • 硬件完整性高达 ASIL-B 和 SIL-2
  • 输入电源电压监视器
  • 所有输出电源轨上的欠压/过压监视器和过流监视器
  • 带可选触发器/Q&A 模式的看门狗
  • 两个错误信号监视器 （ESM），具有可选的电平/PWM 模式
  • 带高温警告和热关断的热监控
  • 内部配置寄存器和非易失性存储器 （NVM） 上的位完整性 （CRC） 错误检测
• 低功耗
  • 2 μA 典型关断电流
  • 仅备用电源模式下 7 μA（典型值）
  • 低功耗待机模式下 20 μA（典型值）
• 5 个降压型开关电源 （BUCK） 稳压器：
  • 0.3 V 至 3.34 V 输出电压范围，步长为 5 mV、10 mV 或 20 mV
  • 一个具有 4 A 输出电流能力，三个具有 3.5 A 输出电流能力，一个具有 2 A 输出电流能力
  • 灵活的多相功能，适用于四个 BUCK：来自单个电源轨的高达 14 A 的输出电流
  • 短路和过流保护
  • 用于浪涌电流限制的内部软启动
  • 2.2 MHz / 4.4 MHz 开关频率
  • 能够与外部时钟输入同步
• 三个低压差 （LDO） 线性稳压器，具有可配置的旁路模式
  • 0.6 V 至 3.3 V 输出电压范围，线性调节模式下步长为 50 mV
  • 旁路模式下的输出电压范围为 1.7 V 至 3.3 V
  • 500 mA 输出电流能力，具有短路和过流保护
• 一个具有低噪声性能的低压差 （LDO） 线性稳压器
  • 1.2 V 至 3.3 V 输出电压范围，步长为 25 mV
  • 300 mA 输出电流能力，具有短路和过流保护
• 非易失性存储器 （NVM） 中的可配置电源时序控制：
  • 电源状态之间的可配置上电和断电序列
  • 数字输出信号可以包含在电源序列中
  • 数字输入信号可用于触发电源序列转换
  • 可配置的安全相关错误处理
• 32 kHz 晶体振荡器，可选择输出缓冲 32 kHz 时钟输出
• 具有闹钟和定期唤醒机制的实时时钟 （RTC）
• 一个SPI或两个I 2C控制接口，第二个I 2C接口专用于Q&A看门狗通信
• 套餐选项：
  • 间距为 0.5mm 的 8mm × 8mm 56 引脚 VQFNP

参数

方框图

1. 概述

TPS6593-Q1是一款专为汽车应用设计的电源管理IC（PMIC），集成了5个BUCK调节器和4个LDO（低压差线性稳压器）。该器件通过了AEC-Q100认证，适用于需要功能安全性的应用，如高级驾驶辅助系统（ADAS）和电动汽车等。

2. 主要特性

• ?AEC-Q100认证?：满足汽车电子元件的高可靠性要求。
• ?功能安全合规?：设计为符合功能安全标准。
• ?宽输入电压范围?：3 V至5.5 V。
• ?宽工作温度范围?：-40°C至+125°C。
• ?5个BUCK调节器?：
  • 4个灵活的多相可配置BUCK调节器，每相输出电流可达3.5 A。
  • 1个额外的BUCK调节器，输出电流为2 A。
• ?4个LDO?：
  • 每个LDO的最大输出电流为500 mA（除一个LDO为300 mA）。
• ?灵活的配置选项?：通过I2C或SPI接口进行配置和监控。
• ?集成RTC模块?：具有32 kHz晶体振荡器，用于时钟和日历功能。
• ?备份电池管理?：支持从主电源切换到备份电池电源，确保RTC和关键功能的持续运行。
• ?多种保护功能?：包括过压保护、欠压保护、过流保护、热关断等。

3. 应用领域

• 汽车电子系统
• 高级驾驶辅助系统（ADAS）
• 电动汽车电源管理
• 需要高可靠性和功能安全性的工业应用

4. 功能块图

TPS6593-Q1的功能块图展示了其内部结构，包括BUCK调节器、LDO、RTC模块、备份电池管理、电压监控、热监控、I2C/SPI接口、看门狗定时器、错误信号监控等关键组件。

5. 封装与机械信息

• 封装类型：VQFNP（56引脚），尺寸为8.00 mm × 8.00 mm。
• 提供了详细的封装视图、引脚分配、尺寸信息和板布局指南。

6. 文档与支持

• TI提供了全面的文档支持，包括数据表、应用笔记、参考设计等。
• 用户可以通过TI的E2E?支持论坛获取技术支持和社区帮助。
• TI还提供了文档更新通知服务，确保用户能够及时获取最新信息。

7. 电气特性

• 提供了详细的电气特性参数，包括绝对最大额定值、推荐工作条件、热信息、BUCK和LDO调节器的电气特性等。
• 这些参数对于设计和应用TPS6593-Q1至关重要，有助于确保系统的稳定性和可靠性。

8. 典型应用电路

数据表中提供了典型应用电路图，展示了如何使用TPS6593-Q1为汽车电子系统供电。这些电路图包括了BUCK调节器、LDO、RTC模块、备份电池管理等关键部分的连接和配置。

9. 安全性与可靠性

• TPS6593-Q1通过AEC-Q100认证，确保了其在汽车电子应用中的高可靠性。
• 集成了多种保护功能，如过压保护、欠压保护、过流保护等，提高了系统的安全性。
• 支持功能安全标准，适用于需要高安全性要求的汽车应用。