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德州仪器TPS3436-Q1汽车级窗口看门狗定时器技术解析

科技观察员 ? 2025-08-18 14:54 ? 次阅读
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Texas Instruments TPS3436-Q1精密窗口看门狗定时器是一款超低功耗(250nA典型值)器件,提供可编程窗口看门狗定时器。TPS3436-Q1可提供具有多种功能的高精度超时看门狗计时器,广泛适用于各种应用。闭合窗口定时器可通过外部电容器进行工厂编程或用户编程。使用各种逻辑引脚组合可动态更改打开窗口到关闭窗口的比率。该看门狗还具有独特特性,例如启用禁用和启动延迟。

数据手册:*附件:Texas Instruments TPS3436-Q1精密窗口看门狗定时器数据手册.pdf

WDO延迟可通过工厂编程默认延迟设置进行设定,或通过外部电容器进行编程。该器件还提供锁存输出操作,其中输出被锁存,直至清除看门狗故障。TPS3436-Q1为TPS3430-Q1器件系列提供性能升级替代方案。Texas Instruments TPS3436-Q1采用小型8引脚SOT-23封装。

特性

  • 下列性能符合AEC-Q100标准:
    • 器件温度等级1:-40°C至125°C的环境工作温度范围
  • 出厂编程或用户可编程的看门狗超时
    • ±10%精确计时器(最大值)
    • 工厂编程关闭窗口:1毫秒至100秒
  • 出厂编程或用户可编程的复位延迟
    • ±10%精确计时器(最大值)
    • 工厂编程选项:2毫秒至10秒
  • 输入电压范围:V DD =1.04V至6.0V
  • 超低电源电流IDD = 250nA(典型值)
  • 开漏、推挽、低电平有效输出
  • 各种可编程选项
    • 看门狗启用/禁用
    • 看门狗启动延迟:无延迟至10秒
    • 打开窗口与关闭窗口比率选项:1X至511X
    • 锁存输出选项
  • MR功能支持

简化示意图

1.png

3.png

德州仪器TPS3436-Q1汽车级窗口看门狗定时器技术解析

一、产品概述与核心特性

TPS3436-Q1是德州仪器推出的汽车级纳米级超低功耗精密窗口看门狗定时器,具有以下突出特性:

?1. 汽车级可靠性?

  • AEC-Q100 Grade 1认证(-40℃至125℃环境温度范围)
  • 输入电压范围:1.04V至6.0V
  • 超低静态电流:典型值仅250nA

?2. 灵活的定时配置?

  • 工厂预设或用户可编程的看门狗超时窗口
    • 关闭窗口时间范围:1ms至100秒
    • 精度高达±10%(最大值)
  • 可配置的复位延迟时间
    • 工厂预设选项:2ms至10秒
    • 支持外部电容编程

?3. 多功能输出?

  • 开漏或推挽输出配置
  • 支持低电平有效输出
  • 可选锁存输出模式

二、关键参数详解

1. 电气特性参数

参数条件最小值典型值最大值单位
?工作电压?-1.04-6.0V
?静态电流?TA=-40℃至85℃-0.250.8μA
?输出低电平?VDD=3.3V, IOUT=2mA--300mV
?看门狗精度?tWC≥10ms-10-+10%

2. 定时特性

  • ? 关闭窗口时间(tWC) ?:
    • 电容编程模式:1.5nF至1000nF对应1ms至100秒
    • 固定时间选项:1ms/5ms/10ms/20ms/50ms/100ms/200ms/1s/1.4s/1.6s/10s/50s/100s
  • ? 开放窗口时间(tWO) ?:
    • 通过SET引脚可配置比率为1X至511X
    • 计算公式:tWO = (n - 1) × tWC
  • ? 复位延迟时间(tWDO) ?:
    • 电容编程模式:4.95×10?×CCRST
    • 固定时间选项:2ms/10ms/25ms/50ms/100ms/200ms/1s/10s

三、典型应用设计

1. 汽车电子控制单元(ECU)监控

?设计要点?:

  • 配置为50ms关闭窗口(tWC)
  • 使用SET引脚设置开放窗口比率为31X(tWO=1.55s)
  • 选择200ms复位延迟(tWDO)
  • 连接方案:
    • WDI接MCU的GPIO
    • WDO接MCU的复位引脚
    • MR接系统复位按钮

?优势?:

  • 超低功耗设计不影响整车静态电流
  • 精确的窗口监控防止软件跑飞
  • 宽温度范围适应发动机舱环境

2. 电池管理系统(BMS)保护

?特殊配置?:

  • 启用锁存输出模式
  • 设置10秒启动延迟(tSD)
  • 采用双窗口配置:
    • 正常模式:tWC=100ms, tWO=3.1s
    • 睡眠模式:tWC=100ms, tWO=51.1s(通过SET引脚切换)

?保护机制?:

  • 主控异常时锁定故障状态
  • 长启动延迟兼容BMS初始化过程
  • 动态窗口调整优化功耗

四、引脚功能详解

TPS3436-Q1提供三种引脚配置选项:

? 配置A(基础功能) ?:

  1. MR:手动复位输入
  2. CWD:看门狗定时电容
  3. CRST:复位延迟电容
  4. GND:地
  5. SET0:窗口比率设置
  6. WDI:看门狗输入
  7. WDO:看门狗输出
  8. VDD:电源

? 配置C(增强功能) ?:

  • 增加WD-EN(看门狗使能)
  • 增加SET1(扩展比率设置)
  • 移除CRST/CWD(使用固定时间)

五、设计注意事项

  1. ?布局指南?:
    • VDD引脚放置0.1μF去耦电容
    • CWD/CRST电容尽量靠近器件
    • WDO上拉电阻靠近输出引脚
  2. ?热管理?:
    • 器件热阻θJA=175.3℃/W
    • 建议使用2oz铜厚PCB
    • 避免长时间满负荷运行
  3. ?电容选择?:
    • 使用COG/X7R材质陶瓷电容
    • 容值范围:
      • CWD:1.5-1000nF
      • CRST:1.5-1800nF
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