TPS38700S-Q1多通道电压序列发生器技术解析
Texas Instruments TPS38700S-Q1集成式多通道电压序列发生器配有窗口看门狗、I^2^C可编程，采用24引脚4mm x 4mm VQFN封装。该多通道电压序列发生器非常适合用于需要精密上电和/或掉电排序且可连接多通道电压监控器的系统。该器件默认采用预编程的OTP选项，但I^2^C可对上电和断电时序控制、看门狗设置和序列时序选项（如需要）重新编程。
数据手册：*附件：Texas Instruments TPS38700S-Q1多通道电压序列发生器数据手册.pdf
该器件具有灵活的可编程电压轨排序功能、低静态电流和小尺寸，因此可满足大多数应用的要求。TPS38700S-Q1的同步功能使设计人员能够更好地控制其系统如何上电。当电流轨通过同步信号上电至可接受水平时，TPS38700S-Q1仅触发以下使能信号即可实现这一点。此外，TPS38700S-Q1还具有自定义延迟选项。Texas Instruments TPS38700S-Q1设计用于搭配TPS389006-Q1使用。
特性
- 下列性能符合AEC-Q100标准：
- 器件温度等级1（-40°C至+125°C）
- 用于先进SoC的排序
- 能够排序多达6个电源轨
- 上电/断电定时序列可通过I^2^C设定
- 125us至64ms（125us步进）
- 500us至25ms（500us步进）
- 系统稳健性
- 电池备份功能，用于在断电事件期间进行诊断错误报告
- 器件在高温环境中具有热关断功能
功能框图
TPS38700S-Q1多通道电压序列发生器技术解析
一、产品概述
TPS38700S-Q1是德州仪器(TI)推出的一款支持I2C接口的6通道电源序列发生器，专为汽车电子和工业应用设计。该器件采用24引脚VQFN封装(4mm×4mm)，具有精确的时序控制和全面的故障监测功能，适用于ADAS系统、汽车摄像头模块、FPGA电源序列管理等应用场景。
关键特性亮点：
- 多通道控制：支持6路电源序列控制+6路通用输出(GPO)
- 灵活时序配置：上电/下电时序可编程(125μs-64ms步进)
- 同步功能：SYNC引脚支持与TPS389006-Q1多通道监控器协同工作
- 汽车级认证：AEC-Q100 Grade 1认证(-40°C至+125°C)
- 低功耗设计：工作电流仅45-75μA，关断电流<1μA
二、核心架构与功能模块
2.1 系统架构
TPS38700S-Q1采用主从式架构，包含：
2.2 关键引脚功能
| 引脚 | 名称 | 功能描述 |
|---|---|---|
| 1 | NIRQ | 开漏中断输出(低电平有效) |
| 3 | SYNC | 同步输入(低电平有效)，与TPS389006-Q1配合使用 |
| 4 | ACT | 序列触发引脚(高电平启动上电序列) |
| 5-6 | SCL/SDA | I2C通信接口 |
| 19-24 | EN1-EN6 | 序列控制输出 |
| 7-12 | GPO7-12 | 通用输出引脚 |
| 18 | VBBAT | 备份电源输入(1.8-5.5V) |
三、工作模式详解
3.1 电源序列控制
典型工作流程：
- 上电序列：
- ACT引脚置高
- 按预设时序依次激活ENx引脚
- 每路电源稳定后通过SYNC信号触发下一路
- 下电序列：
- ACT引脚置低
- 按反向时序关闭ENx引脚
- 通过SYNC信号确认每路电源关闭
时序参数：
- 时间槽步进：125μs或500μs可选
- 最大延迟：64ms(125μs步进)/25ms(500μs步进)
- 复位延迟：0.1-128ms可编程
3.2 故障保护机制
- 电压监控：与TPS389006-Q1配合实现实时电压监测
- 热关断：165°C触发，25°C迟滞
- 紧急下电：VDD低于UVLO时快速关断所有输出
- 备份模式：VDD失效时由VBBAT维持关键功能
四、典型应用设计
4.1 汽车SOC电源序列管理
设计要点：
布局建议：
- VDD引脚放置1μF去耦电容
- ENx走线远离高频信号
- SYNC信号线长度控制在5cm内
4.2 参数配置指南
寄存器关键位：
- CTL_1(0x28) ：FORCE_INT(强制中断)
- CTL_2(0x29) ：RST_DLY[3:0]
- SEQ_CFG(0x30) ：SSTEP(时间步进选择)
- PWR_ENx(0x33-0x38) ：PU[3:0]/PD[3:0]
五、设计注意事项
- 时序精度：
- 内部时钟偏差±5%
- 建议预留10%时序余量
- 热管理：
- 结到环境热阻53.4°C/W
- 满载时需保证TA<105°C
- I2C接口：
六、选型指导
| 型号 | 特点 | 典型应用 |
|---|---|---|
| TPS38700603SRGERQ1 | 带SYNC功能，I2C地址0x3C | ADAS域控制器 |
| TPS38700603NRGERQ1 | 无监控模式，固定时序 | 工业PLC模块 |
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