TPS65086 可配置的多轨PMIC，适用于2S和3S锂离子电池作的设备或非电池供电的设备数据手册

TPS650860 器件是一款专为多核设计的单芯片电源管理 IC 处理器、FPGA 和其他片上系统 （SoC）。TPS650860 提供 5.6 V 的输入范围 至 21 V，应用范围广泛。该器件非常适合 NVDC 和非 NVDC 使用 2S、3S 或 4S 锂离子电池组的电源架构。请参阅应用程序部分 5V 输入电源。D-CAP2 和 DCS-Control 高频 稳压器使用小型电感器和电容器来实现小尺寸解决方案。The D-CAP2 和 DCS-Control 拓扑具有出色的瞬态响应性能，非常适合 具有快速负载切换的处理器内核和系统内存轨。一 我^2^C 接口允许通过嵌入式控制器进行简单控制 （EC） 或通过 SoC 进行。PMIC 采用 8mm × 8mm 单排 VQFN 封装，带导热垫，具有良好的散热效果和易用性 的板路由。
*附件：tps65086.pdf

特性

• 宽 V在范围：5.6V 至 21 V
• 三个具有 DCAP2™ 拓扑结构的可变输出电压同步降压控制器
  • 使用具有可选电流限制的
    外部 FET 的可扩展输出电流
  • 我^2^C DVS 控制范围为 0.41 V 至 1.67 V（步长为 10 mV）或 1 V 至 3.575 V（步长为 25 mV）
• 三个具有 DCS 控制拓扑结构的可变输出电压同步降压转换器
  • V在范围：4.5 V 至 5.5 V
  • 高达 3 A 的输出电流
  • 我^2^C DVS 控制范围为 0.41 V 至 1.67 V（步长为 10 mV）或 0.425 V 至 3.575 V（步长为 25 mV）
• 三个具有可调输出电压的 LDO 稳压器
  • LDOA1：我^2^C 级可选输出电压：1.35 V 至 3.3 V，输出电流高达 200 mA
  • LDOA2 和 LDOA3：I^2^C 级可选输出电压范围为 0.7 V 至 1.5 V，输出电流高达 600 mA
• 用于 DDR 存储器终端的 VTT LDO
• 三个负载开关，带转换速率控制
  • 高达 300 mA 的输出电流，压
    降小于标称输入电压的 1.5%
  • R DSON 系列 < 96 mΩ（输入电压为 1.8 V）
• 5V 固定输出电压 LDO （LDO5）
  • 用于 SMPS 栅极驱动器和
    LDOA1 的电源
  • 自动切换到外部 5V 降压以实现更高的
    效率
• 通过工厂OTP 编程实现内置灵活性和可配置性
  • 6 个 GPI 引脚可配置，以启用（CTL1 至 CTL6）
    或睡眠模式进入（CTL3 和 CTL6） 任何选定
    电源轨
  • 4 个 GPO 引脚可配置为为任何
    选定电源轨供电
  • 漏极开路中断输出引脚
• 我^2^C 接口支持：
  • 标准模式 （100 kHz）
  • 快速模式 （400 kHz）
  • 快速模式 Plus （1 MHz）

参数

方框图

1. 产品概述

• ‌功能‌：TPS65086是一款单芯片电源管理IC（PMIC），专为多核处理器、FPGA和其他系统级芯片（SoC）设计。
• ‌输入电压范围‌：宽输入电压范围，从5.6V到21V。
• ‌输出能力‌：三个负载开关，三个同步降压转换器，以及三个低压差线性稳压器（LDO）。

2. 主要特性

• ‌可编程多轨输出‌：支持多达六个可编程输出电压轨，包括三个降压控制器和三个LDO。
• ‌动态电压调节‌：支持DVS（动态电压调节），实现更高效的电源管理。
• ‌灵活的配置‌：通过I2C接口进行灵活配置和控制。
• ‌热监测和保护‌：具有热监测和热保护功能，确保芯片在过热时能够自动关闭。
• ‌电源良好（PGOOD）指示‌：提供电源良好信号，用于指示各输出轨的电源状态。

3. 应用领域

• 住宅网关
• 可编程逻辑控制器（PLC）
• POS终端
• 嵌入式PC
• 测试和测量设备
• 人机交互界面（HMI）

4. 功能块

• ‌ 降压控制器（BUCK1-6） ‌：提供高效、可编程的输出电压，支持DVS和PWM/PFM模式切换。
• ‌ 低压差线性稳压器（LDOA1-A3） ‌：提供稳定的输出电压，适用于对噪声敏感的电路。
• ‌ 负载开关（SWA1, SWB1, SWB2） ‌：用于控制外部电路的电源，具有过流保护和自动放电功能。
• ‌VTT LDO‌：专为DDR内存终止设计，支持源和沉电流模式。

5. 电气特性

• ‌转换效率‌：高达90%以上，具体取决于输入电压、输出电压和负载条件。
• ‌输出电压精度‌：±1%至±2%，具体取决于配置和负载条件。
• ‌负载瞬态响应‌：快速负载瞬态响应，确保系统稳定性。
• ‌静态电流‌：低静态电流，减少系统功耗。

6. 热管理

• ‌热阻‌：提供了从结到环境、结到外壳以及结到板的热阻参数。
• ‌温度保护‌：具有热警告和热关断功能，防止芯片过热损坏。

7. I2C接口

• ‌通信协议‌：支持标准模式（100kHz）、快速模式（400kHz）和高速模式（1MHz）。
• ‌可配置性‌：通过I2C接口可以配置和控制PMIC的所有功能，包括输出电压、使能/禁用轨、电源良好映射等。

8. 布局与设计指南

• ‌输入/输出电容‌：推荐使用低ESR的陶瓷电容，以减小电压纹波和提高稳定性。
• ‌电感选择‌：根据应用需求选择合适的电感值，以平衡纹波电流、效率和瞬态响应。
• ‌热设计‌：通过多层PCB设计和热焊盘连接，提高热耗散能力。
• ‌敏感信号布线‌：控制信号和反馈信号应远离高噪声信号，以减小干扰。

9. 封装与订购信息

• ‌封装类型‌：VQFN（64引脚），8mm x 8mm，具有热焊盘。
• ‌订购选项‌：提供了不同数量和环保选项的订购信息。

10. 文档与支持

• ‌设计指南‌：提供了详细的设计指南和应用说明，帮助用户快速上手。
• ‌社区资源‌：用户可以访问TI的E2E在线社区获取更多技术支持和设计帮助。