TPS65400-Q1系列介绍资料

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TPS65400-Q1

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具有 PMBus/I2C 的汽车级、4.5V 至 18V 输入、4A/4A/2A/2A 四路同步转换器

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说明
特性
参数
封装 | 引脚 | 尺寸

TPS65400-Q1 是一款集成型电源管理单元 (PMU)，针对小尺寸和高电源转换效率要求的应用进行了优化，使得小型空间受限类设备能够在高温环境下工作而无需制冷。此器件可借助优化的稳压器组合从中间配电母线进行单级转换，从而在系统级实现高能效。

TPS65400-Q1 实现了兼容 PMBus/I²C 的数字接口。此接口可在运行时更改稳定电压、电源排序、相位交错、工作频率以及读回工作状态等，从而帮助内核芯片优化系统性能。

TPS65400-Q1 包含 4 个具有集成场效应晶体管 (FET) 的高电流降压开关稳压器（SW1、SW2、SW3 和 SW4）。这些开关电源专门用于为高电流数字电路（例如处理器、现场可编程门阵列 (FPGA)、专用集成电路 (ASIC)、存储器和数字输入/输出 (I/O)）供电。 SW1 和 SW2 支持 4A 电流，而 SW3 和 SW4 支持 2A 电流。每个稳压器的开关频率可单独调节，最高可调节至 2.2MHz。

每个开关均具有可编程的限流功能，因此可为无需最大电流能力的特定应用配置优化电感器额定值。

TPS65400-Q1 可由 4.5V 和 18V 之间的单输入电压轨供电，因此非常适合由 5V 或 12V 中间电源配电母线供电运行的应用。

可使用各个使能引脚或者通过 I²C 总线将序列编程到板载 EEPROM 中来满足电源排序要求。输出电压可通过外部电阻网络进行设置，VREF 的可编程范围介于 0.6V 到 1.87V 之间（以 10mV 为单位增量）。所有控制和状态信息均可通过兼容 PMBus 的 I²C 总线进行访问。

TPS65400-Q1 极具灵活性，可通过 I²C 总线提供全方位的监视和控制，同时还能够为不使用 I²C 的系统提供电压以及基于外部元件实现的可编程性。

符合汽车应用要求
具有符合 AEC-Q100 的下列结果：
- 器件温度 1 级：-40°C 至 125°C 的环境运行温度范围
- 器件人体放电模式 (HBM) 静电放电 (ESD) 分类等级 H2
- 器件组件充电模式 (CDM) ESD 分类等级 C4B
每个开关稳压器的效率高达 95%
开关稳压器规范：
- 输入电压范围：4.5V 至 18V
- 输出电压范围：0.6V 至输入电压的 90%
- SW1 和 SW2 的输出电流：最大 4A
- SW3 和 SW4 的输出电流：最大 2A
预偏置启动算法以最大程度减小了启动期间的压降
内部欠压闭锁 (UVLO)、过流保护 (OCP)、过压保护 (OVP) 和过温保护 (OTP)
散热增强型 7mm × 7mm 48 引脚 0.5mm 间距超薄型四方扁平无引线 (VQFN) 封装
提供的引脚功能：
- 可通过外部反馈电阻调节输出电压
- 通过精确使能引脚定序控制每个开关
- 可通过电阻在 275kHz 至 2.2MHz 范围内调节 PWM 开关频率
- 时钟同步输入和时钟输出
- 通过外部电容器设置软启动延迟
- 必要时可通过 SW1 和 SW2 之间以及 SW3 和 SW4 之间的电流均流功能满足高电流需求
PMBus 运行时控制和状态
- 通过调整 V_REF 实现运行时电压定位
- 使能和禁用每个开关
- 故障和状态监视
用户可配置的 PMBus/I²C 选项，保存在 EEPROM 中
- 电源接通和关断排序
- 可基于固定时间延迟或 PGOOD 实现电源排序
- 通过 VREF 配置实现初始电压定位
- 针对每个开关调节 PWM 频率
- 针对每个开关单独进行 PWM 相位对齐以尽可能减小纹波和电容器尺寸
- 可调节每个稳压器的电流限制以优化电感器的尺寸和成本
- 软启动时间

应用

符合汽车应用要求
小型蜂窝基站 (BTS)（例如：微微蜂窝和微蜂窝）；宏蜂窝 BTS（使用多个 PMU）
以太网供电 (PoE) 通信基础设备
为数字信号处理器 (DSP) 和 MCU 供电
工业与工厂自动化
具有小尺寸、高效率、高工作环境温度和灵活电源管理等要求的系统

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Vin (min) (V)	4.5
Vin (max) (V)	18
Vout (min) (V)	0.8
Vout (max) (V)	16
Iout (max) (A)	4
Iq (typ) (mA)	8
Switching frequency (min) (kHz)	275
Switching frequency (max) (kHz)	2200
Features	Adaptive/Dynamic Voltage Scaling, Adjustable current limit, Enable, Frequency synchronization, I2C/PMBus, Light Load Efficiency, Over Current Protection, Phase Interleaving, Power good, Pre-Bias Start-Up, Soft Start Adjustable, Synchronous Rectification, UVLO adjustable
Operating temperature range (°C)	-40 to 125
Rating	Automotive
Regulated outputs (#)	4
Control mode	current mode
Duty cycle (max) (%)	92.5
Type	Converter

VQFN (RGZ)

49 mm² 7 x 7

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TPS65400-Q1

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4000-306-326