用于安全关键型应用中的微处理器的多轨电源 - TPS65381-Q1

TPS65381-Q1 (不推荐在新型设计中采用)

用于安全关键型应用中的微处理器的多轨电源

 

不建议在新的设计中使用 (NRND)

替换日期 TPS65381A-Q1– 器件与被比较器件在功能和参数上完全等效。

TI does not recommend using this part in a new design. This product continues to be in production to support existing customers.

描述

TPS65381-Q1 器件是一款多轨电源,设计用于为车载等安全应用中的微控制器供电。 此器件支持德州仪器 (TI) 生产的 TMS570LS 系列 16 位或 32 位 RISC 闪存 MCU 以及其它支持双核锁步 (LS) 或松散耦合架构 (LC) 的微控制器。

TPS65381-Q1 集成了多个为 MCU、CAN 或 FlexRay 以及外部传感器供电的电源轨。 并且配有一个具有内部 FET 的异步降压开关模式电源转换器,可将输入电池电压转换为 6V 的前置稳压器输出。 此 6V 前置稳压器能够为其它稳压器供电。 此外,该器件还支持通过 IGNITION 或者 CAN 收发器唤醒。中添加了 CAN 收发器句段

例如,一个具有内部 FET 的固定 5V 线性稳压器被用作一个 CAN 电源。 第二个同样具有内部 FET 的线性稳压器将 6V 电压调节为可选的 5V 或 3.3V MCU I/O 电压。

TPS65381-Q1 器件包含一个具有外部 FET 的线性稳压器控制器和电阻分压器,可将 6V 电压调节为介于 0.8V 至 3.3V 之间的外部可调内核电压。

此器件包含一个具有接地短路和电池短路保护功能的传感器电源。 因此,该电源能够为电子控制单元 (ECU) 外部的传感器供电。

此器件具有一个集成的电荷泵,可为内部稳压器提供过驱电压。 并且通过使用充电泵输出来控制一个外部 NMOS 晶体管,可提供反向电池保护功能。 与传统反向电池阻断二极管相比,这个解决方案可实现更低的最小电池电压运行。

此器件可监控所有稳压器输出、电池电压和内部电源轨上的欠压和过压情况。 将独立于主带隙基准之外的第二带隙基准用于欠压和过压监控,以避免主带隙基准内的任何漂移没有被检测到。 此外,还可执行稳压器电流限制和过热保护。

TPS65381-Q1 安全功能包括问答看门狗、MCU 误差信号监控、针对内部振荡器的时钟监控、针对时钟监控器的自检、针对非易失性存储器的 CRC、支持 MCU 监测器件内部的模拟和数字信号的诊断输出引脚、针对 MCU 的复位电路、以及可在检测到任何系统故障时禁用安全路径或外部功率级的使能输出。 内置自检 (BIST) 可在启动时监控器件功能。 专用的 DIAGNOSTIC 状态可供 MCU 使用以检查 TPS65381-Q1 安全功能。

TPS65381-Q1 器件采用 HTSSOP-32 PowerPAD 封装。

特性

  • 符合汽车应用要求
  • 具有符合 AEC-Q100 标准的下列结果:
    • 器件温度 1 级:-40°C 至 125°C 的环境运行温度范围
    • 器件人体模型 (HBM) 静电放电 (ESD) 分类等级 H2
    • 器件充电器件模型 (CDM) ESD 分类等级 C3B中添加了汽车类应用和符合 AEC-Q100 的结果
  • 其他产品中的多轨电源支持:
    • 德州仪器 (TI) TMS570LS 系列 16 位或 32 位精简指令集计算机 (RISC) 闪存微控制器
  • 电源轨:
    • 输入电压范围:
      • 5.8V 至 36V(CAN,I/O,MCU 内核以及传感器电源稳压器功能)
      • 4.5V 至 5.8V(3.3V I/O 和 MCU 内核电压功能)
    • 6V 异步开关模式前置稳压器,具有内部 FET、1.3A 电流限制和温度保护功能
    • 5V (CAN) 电源电压线性稳压器,具有内部 FET、350mA 电流限制和温度保护功能
    • 3.3V 或 5V MCU I/O 电压线性稳压器,具有内部 FET、350mA 电流限制和温度保护功能
    • 0.8V 至 3.3V 可调 MCU 内核电压、线性稳压器控制器,具有外部 FET
    • 传感器电源:线性跟踪稳压器,具有跟踪输入、100mA 电流限制、温度保护、电池短路和接地短路保护功能
    • 电荷泵:通常比电池电压高 12V
  • 电源和系统监控:
    • 独立监控所有稳压器输出、电池电压和内部电源的欠压和过压情况添加了
    • 针对电压监控的独立带隙基准添加了要点
    • 针对稳压器基准和电压监控的独立电压基准。 具有独立电池电压输入的电压监控电路 引脚
    • 针对所有电压监控进行自检(加电期间以及由外部 MCU 触发加电之后)
    • 支持关断阀值的结温感测
  • 微控制器接口
    • 打开/关闭窗口或问答看门狗功能
    • MCU 错误信号监控(支持德州仪器 (TI) TMS570 MCU 模式或其它支持类似 PWM 信号的 MCU)
    • 用于执行器件自检、诊断和外部互连检查的诊断 (DIAGNOSTIC) 状态
    • 错误事件检测时,用于器件和系统保护的安全状态
    • 针对内部振荡器的时钟监控
    • 诊断状态中,每个器件加电或由外部 MCU 激活时执行的模拟和数字关键电路自检
    • 非易失性存储器、器件和系统配置寄存器上进行循环冗余校验 (CRC)
    • 针对 MCU 的复位电路
    • 支持 MCU 监测器件内部的模拟和数字信号的诊断输出引脚,可通过多路复用器进行选择中要点
  • SPI 接口
    • 配置 IC 寄存器
    • 安全装置问答
    • 诊断读出器
    • 与 3.3V 和 5V 逻辑电平兼容
  • 使能驱动输出,可在检测到任何系统故障时禁用安全处理路径或外部功率级
  • 通过 IGNITION 引脚或 CAN WAKUP 引脚唤醒中添加了安全引脚和 IGNITION 引脚要点
  • 封装:32 引脚散热薄型小外形尺寸 (HTSSOP) PowerPAD 封装

应用范围

  • 安全汽车应用
    • 动力转向(电子动力转向 (EPS) 和电动液压助力转向 (EHPS))
    • 制动(防抱死制动系统 (ABS)、电子调速器 (ESC) 和电子停车制动 (EPB))
    • 安全气囊
    • 悬吊
  • 工业安全应用
    • 安全 PLC 控制器
    • 安全 IO 控制模块

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