TPS65216 是一款單芯片電源管理 IC （PMIC），專為支持線路供電 （5 V） 應(yīng)用中的 AMIC110、AMIC120、AM335x 和 AM437x 系列處理器而設(shè)計(jì)。該器件的額定溫度范圍為 –40°C 至 +105°C，適用于各種工業(yè)應(yīng)用。
*附件：tps65216.pdf

TPS65216 專為 AMIC110、AMIC120、AM335x 和 AM437x 的所有功能提供電源管理而設(shè)計(jì)。DC/DC 轉(zhuǎn)換器 DCDC1 至 DCDC4 分別用于為內(nèi)核、MPU、DDR 存儲(chǔ)器以及 3.3V 模擬和 I/O 供電。LDO1 為處理器提供 1.8 V 模擬和 I/O。GPIO2 允許對(duì) DCDC1 和 DCDC2 轉(zhuǎn)換器進(jìn)行熱復(fù)位。我^2^C 接口允許用戶啟用和禁用所有穩(wěn)壓器、負(fù)載開關(guān)和 GPIO。此外，UVLO 和監(jiān)控器電壓閾值、上電序列和掉電序列可通過 I 進(jìn)行編程^2^C. 還可以監(jiān)控過熱、過流和欠壓的中斷。監(jiān)控器監(jiān)控 DCDC1 到 DCDC4 和 LDO1。該監(jiān)控器有兩個(gè)設(shè)置，一個(gè)用于典型的欠壓容差 （STRICT = 0b），一個(gè)用于嚴(yán)格的欠壓和過壓容差 （STRICT = 1b）。電源就緒信號(hào)表示 5 個(gè)穩(wěn)壓器的調(diào)節(jié)正確。

三個(gè)遲滯降壓轉(zhuǎn)換器旨在為處理器內(nèi)核、MPU 和 DDRx 存儲(chǔ)器供電。每個(gè)轉(zhuǎn)換器的默認(rèn)輸出電壓可以通過 I 進(jìn)行調(diào)整^2^C 接口。DCDC1 和 DCDC2 具有動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)功能，可在處理器的所有工作點(diǎn)提供電源。DCDC1 和 DCDC2 還具有可編程的轉(zhuǎn)換速率，以幫助保護(hù)處理器組件。當(dāng)處理器處于睡眠模式時(shí)，DCDC3 保持供電，以保持 DDRx 內(nèi)存的供電。

TPS65216 器件采用 48 引腳 VQFN 封裝（6 mm × 6 mm，間距為 0.4 mm）。

特性

• 三個(gè)具有集成開關(guān) FET 的可調(diào)降壓轉(zhuǎn)換器（DCDC1、DCDC2 和 DCDC3）：
  • DCDC1：默認(rèn)電壓為 1.1V，最高電流為 1.8A
  • DCDC2：默認(rèn)電壓為 1.1V，最高電流為 1.8A
  • DCDC3：默認(rèn)電壓為 1.2V，最高電流為 1.8A
  • VIN 范圍為 3.6 V 至 5.5 V
  • 可調(diào)輸出電壓范圍 0.85 V 至 1.675 V（DCDC1 和 DCDC2）
  • 可調(diào)輸出電壓范圍 0.9 V 至 3.4 V （DCDC3）
  • 輕負(fù)載電流下的省電模式
  • 100% 占空比，實(shí)現(xiàn)最低壓差
  • 禁用時(shí)有源輸出放電
• 一個(gè)具有集成開關(guān) FET （DCDC4） 的可調(diào)降壓-升壓轉(zhuǎn)換器：
  • DCDC4：默認(rèn) 3.3V，最高 1.6A
  • VIN 范圍為 3.6 V 至 5.5 V
  • 可調(diào)輸出電壓范圍為 1.175 V 至 3.4 V
  • 禁用時(shí)有源輸出放電
• 可調(diào)通用 LDO （LDO1）
  • LDO1：1.8V 默認(rèn)值，最高 400mA
  • VIN 范圍為 1.8 V 至 5.5 V
  • 0.9 V 至 3.4 V 的可調(diào)輸出電壓范圍
  • 禁用時(shí)有源輸出放電
• 具有 100mA 或 500mA 可選電流限制的高壓負(fù)載開關(guān) （LS）
  • VIN 范圍為 1.8 V 至 10 V
  • 500mΩ（最大值）開關(guān)阻抗
• 具有內(nèi)置 Supervisor 功能監(jiān)視器的 Supervisor
  • DCDC1、DCDC2 ±4% 容差
  • DCDC3、DCDC4 ±5% 容差
  • LDO1 ±5% 容差
• 保護(hù)、診斷和控制：
  • 欠壓鎖定 （UVLO）
  • 始終在線的按鈕監(jiān)視器
  • 過熱警告和停機(jī)
  • 我^2^C 接口 （地址 0x24）

參數(shù)

方框圖

1. 概述

TPS65216是一款集成了4個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器、1個(gè)LDO（低壓差線性穩(wěn)壓器）和1個(gè)高電壓負(fù)載開關(guān)的電源管理IC（PMIC），專為支持AMIC110、AMIC120、AM335x和AM437x系列處理器而設(shè)計(jì)。該設(shè)備具有廣泛的輸入電壓范圍（3.6V至5.5V），并提供了靈活的電源序列和監(jiān)控功能。

2. 主要特性

• ?多轉(zhuǎn)換器集成?：4個(gè)DC/DC轉(zhuǎn)換器（DCDC1至DCDC4）、1個(gè)LDO（LDO1）和1個(gè)負(fù)載開關(guān)（LS）。
• ?靈活的輸出電壓?：DCDC1和DCDC2默認(rèn)輸出1.1V，DCDC3默認(rèn)輸出1.2V，DCDC4默認(rèn)輸出3.3V，LDO1默認(rèn)輸出1.8V，所有輸出電壓均可通過I2C接口編程調(diào)整。
• ?高效能?：采用PWM和PFM模式自動(dòng)切換，提高輕載效率。
• ?電源序列?：支持自定義電源啟動(dòng)和關(guān)閉序列，確保系統(tǒng)穩(wěn)定上電和斷電。
• ?監(jiān)控與保護(hù)功能?：包括過溫保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓鎖定、短路保護(hù)等。
• ?I2C接口?：支持通過I2C接口對(duì)電源軌、負(fù)載開關(guān)和GPIO進(jìn)行控制及監(jiān)控。

3. 電氣特性

• ?輸入電壓范圍?：3.6V至5.5V。
• ?輸出電壓范圍?：
  • DCDC1/DCDC2：0.85V至1.675V（可調(diào)）
  • DCDC3：0.9V至3.4V（可調(diào)）
  • DCDC4：1.175V至3.4V（可調(diào)）
  • LDO1：0.9V至3.4V（可調(diào)）
• ?負(fù)載開關(guān)電壓范圍?：1.8V至10V。
• ?輸出電流能力?：
  • DCDC1/DCDC2/DCDC3：最大1.8A
  • DCDC4：最大1.6A
  • LDO1：最大400mA
  • 負(fù)載開關(guān)：最大500mA或1A（可選）

4. 功能描述

• ?電源序列控制?：支持通過I2C配置電源啟動(dòng)和關(guān)閉序列，確保系統(tǒng)穩(wěn)定上電和斷電。
• ?電壓監(jiān)控?：集成的電壓監(jiān)控器可監(jiān)測(cè)所有電源軌的輸出電壓，并在故障時(shí)產(chǎn)生中斷。
• ?熱管理?：具有過溫保護(hù)和熱警告功能，防止設(shè)備過熱損壞。
• ?電流限制?：所有DC/DC轉(zhuǎn)換器和負(fù)載開關(guān)均具有電流限制功能，防止過流損壞。
• ?負(fù)載開關(guān)?：具有可配置的電流限制和過溫保護(hù)功能，適用于控制輔助端口電源。

5. 應(yīng)用

• 網(wǎng)格基礎(chǔ)設(shè)施
• 人機(jī)界面（HMI）
• 工業(yè)自動(dòng)化
• 電子銷售點(diǎn)（ePOS）
• 測(cè)試與測(cè)量
• 工業(yè)通信
• 背板I/O
• 連接式工業(yè)驅(qū)動(dòng)器

6. 封裝與尺寸

• ?封裝類型?：48引腳VQFN封裝，帶裸露熱墊。
• ?尺寸?：6mm × 6mm，0.4mm引腳間距。

7. 布局與接地

• 推薦使用低ESR陶瓷電容器進(jìn)行輸入和輸出濾波。
• 輸入和輸出電容器應(yīng)盡可能靠近TPS65216放置，以減少寄生電感和噪聲。
• 熱墊應(yīng)連接到PCB的接地平面，以提供良好的熱傳導(dǎo)和機(jī)械支撐。