TPS65311-Q1 器件是一款電源管理 IC （PMIC），可滿足數字信號處理器 （DSP） 控制的汽車系統（例如高級駕駛輔助系統）的要求。通過集成常用的電源軌和功能，TPS65311-Q1 器件顯著減少了電路板空間和系統成本。

該器件能夠從 4 V 到 40 V 的不同輸入電源（如汽車電池）為應用提供穩定的輸出電壓，包括典型的 5 V CAN 電源。該器件包括一個同步降壓控制器作為預穩壓器，可為應用提供靈活的輸出功率。對于后置穩壓器，該器件包括兩個同步降壓轉換器和一個異步升壓轉換器，開關頻率為 2.45 MHz，允許使用更小的電感器，從而需要更少的電路板空間。兩個降壓轉換器還提供內部環路補償，無需外部補償元件。此外，該器件還包括一個低噪聲線性穩壓器。
*附件：tps65311-q1.pdf

為了幫助支持系統安全，該器件包括所有電源軌上的電壓監控以及用于監控 MCU 和 DSP 的窗口看門狗。其他功能包括驅動警告燈 LED 的高側驅動器、在 MCU、DSP 中用作 ADC 參考的參考電壓，以及與外部 NTC 電阻器結合使用，在過低的環境溫度下關閉器件的關斷比較器。

特性

• 適用于汽車應用
• AEC-Q100 測試指南，結果如下：
  • 器件溫度 1 級：-40°C 至 +125°C 環境工作溫度
  • 器件 HBM ESD 分類等級 H1B
  • 器件 CDM ESD 分類等級 C4B
• 輸入電壓范圍：4 V 至 40 V，瞬態高達 60 V;使用外部 PMOS-FET 時為 80 V
• 單輸出同步降壓控制器
  • 峰值柵極驅動電流 0.6 A
  • 490kHz 固定開關頻率
  • 偽隨機跳頻擴頻或三角模式
• 雙同步降壓轉換器
  • 專為高達 2 A 的輸出電流而設計
  • 異相切換
  • 開關頻率： 2.45 MHz
• 可調 350mA 線性穩壓器
• 可調異步升壓轉換器
  • 1A 集成交換機
  • 開關頻率： 2.45 MHz
• 所有穩壓器輸出的軟啟動功能
• 獨立電壓監控
• 欠壓 （UV） 檢測和過壓 （OV） 保護
• 所有電源輸出軌均具有短路、過流和熱保護
• 用于控制和診斷的串行外設接口 （SPI）
• 集成窗口看門狗 （WD）
• 參考電壓輸出
• 高側 （HS） 驅動器，與外部 PMOS-FET 配合使用，用于驅動 LED
• 用于外部溫度傳感器的輸入，用于在 T 時關斷 一個 < –40°C
• 帶外露導熱墊的熱增強型封裝
  • 56 引腳 VQFN （RVJ） 或 56 引腳 VQFNP （RWE）

參數

方框圖

1. 概述

TPS65311-Q1 是一款適用于汽車應用的高壓電源管理 IC，集成了多個電源轉換器和保護功能。它包含一個同步降壓控制器、兩個同步降壓轉換器、一個異步升壓轉換器和一個可調線性穩壓器，能夠滿足汽車系統中多軌直流電源分配的需求。

2. 主要特性

• ?汽車級認證?：符合 AEC-Q100 標準，適用于 -40°C 至 125°C 的工作環境。
• ?寬輸入電壓范圍?：支持 4V 至 40V 的輸入電壓，瞬態電壓可達 60V，使用外部 PMOS-FET 時可達 80V。
• ?多軌輸出?：
  • 同步降壓控制器（BUCK1）：固定頻率 490kHz，輸出可調。
  • 兩個同步降壓轉換器（BUCK2 和 BUCK3）：2.45MHz 固定頻率，設計輸出電流高達 2A。
  • 異步升壓轉換器（BOOST）：2.45MHz 固定頻率，1A 集成開關。
  • 可調線性穩壓器（LDO）：可調輸出，最大 350mA。
• ?保護功能?：包括過壓（OV）、欠壓（UV）檢測和保護，短路、過流和熱保護。
• ?SPI 接口?：用于控制和診斷，支持電壓監控和窗口看門狗功能。
• ?高側驅動?：用于驅動外部 PMOS-FET，實現 LED 控制。
• ?溫度傳感輸入?：支持外部溫度傳感器，用于在溫度低于 -40°C 時關斷。

3. 功能框圖

數據手冊中提供了詳細的功能框圖，展示了 TPS65311-Q1 內部各個功能模塊的連接和工作流程。

4. 引腳配置與功能

TPS65311-Q1 采用 56 引腳的 VQFN 或 VQFNP 封裝，數據手冊中列出了每個引腳的編號、名稱、類型和功能描述。

5. 電氣特性

• ?絕對最大額定值?：包括供電電壓、輸入/輸出電流、結溫等參數的最大允許值。
• ?推薦工作條件?：列出了正常工作時各參數的建議范圍。
• ?詳細電氣特性?：包括各個電源轉換器的效率、輸出電壓范圍、電流限制、熱關斷閾值等。

6. 應用信息

• ?典型應用?：數據手冊中提供了 TPS65311-Q1 在多軌直流電源分配系統和安全相關汽車應用中的典型應用電路。
• ?設計指南?：包括電感、電容等外部元件的選擇指南，以及布局布線建議。

7. 布局與布線

• ?布局指南?：提供了 PCB 布局的一般原則，以確保最佳電氣性能和熱性能。
• ?布局示例?：通過實例展示了如何在 PCB 上布局 TPS65311-Q1 及其相關元件。

8. 設備編程與寄存器

• ?SPI 編程?：通過 SPI 接口對 TPS65311-Q1 進行配置和控制。
• ?寄存器映射?：詳細列出了所有可配置寄存器的地址和功能。

9. 設備支持

• ?文檔支持?：提供了相關的技術文檔、工具、軟件和社區資源鏈接。
• ?靜電放電保護?：提醒用戶在處理 IC 時注意靜電放電保護。

10. 封裝與訂購信息

• ?封裝類型?：56 引腳 VQFN 或 VQFNP 封裝。
• ?訂購信息?：提供了不同封裝選項和批量訂購信息。

11. 注意事項

• ?安全警告?：提醒用戶在操作和使用 TPS65311-Q1 時注意安全，避免觸電和短路。
• ?商標與版權?：列出了數據手冊中使用的商標和版權信息。