ZHCSCN6C JANUARY   2014  – October 2018 TPS40425

PRODUCTION DATA.  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
    1.     Device Images
      1. 3.1 简化的应用示意图（双路输出）
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 引脚配置和功能
    1.     引脚功能
  6. 6 规格
    1. 6.1 绝对最大额定值
    2. 6.2 处理额定值
    3. 6.3 建议运行条件
    4. 6.4 热性能信息
    5. 6.5 电气特性
    6. 6.6 典型特性
  7. 7 详细 说明
    1. 7.1 概要
    2. 7.2 功能框图
    3. 7.3 特性 说明
      1. 7.3.1  异步脉冲注入 (API)
      2. 7.3.2  自适应电压调节 (AVS)
      3. 7.3.3  开关频率和同步
      4. 7.3.4  电压基准
      5. 7.3.5  输出电压和遥感放大器
      6. 7.3.6  电流检测和温度检测模式
        1. 7.3.6.1 非智能功率操作
        2. 7.3.6.2 智能功率操作。
      7. 7.3.7  电流检测
      8. 7.3.8  温度感应
      9. 7.3.9  电流共享
      10. 7.3.10 线性稳压器
      11. 7.3.11 TPS40425 器件与功率级之间的电源序列
      12. 7.3.12 PWM 信号
        1. 7.3.12.1 软启动操作期间的 PWM 行为
      13. 7.3.13 启动和关闭
      14. 7.3.14 预偏置输出启动
      15. 7.3.15 PGOOD 指示
      16. 7.3.16 过流保护
      17. 7.3.17 过压/欠压保护
      18. 7.3.18 过热故障保护
      19. 7.3.19 输入欠压锁定 (UVLO)
      20. 7.3.20 故障通信
      21. 7.3.21 故障保护摘要
    4. 7.4 器件功能模式
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 多相 应用
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1 PMBus 一般 说明
      2. 7.6.2 PMBus 功能
        1. 7.6.2.1 PMBus 地址
        2. 7.6.2.2 PMBus 连接
        3. 7.6.2.3 PMBus 数据格式
        4. 7.6.2.4 PMBus 输出电压调节
          1. 7.6.2.4.1 无裕量电压
          2. 7.6.2.4.2 裕量高电压状态
          3. 7.6.2.4.3 裕量低状态
      3. 7.6.3 读取输出电流
      4. 7.6.4 软启动时间
      5. 7.6.5 导通/关断延迟和定序
    7. 7.7 支持的 PMBus 命令
      1. 7.7.1  PAGE (00h)
      2. 7.7.2  OPERATION (01h)
      3. 7.7.3  ON_OFF_CONFIG (02h)
      4. 7.7.4  CLEAR_FAULTS (03h)
      5. 7.7.5  WRITE_PROTECT (10h)
      6. 7.7.6  STORE_USER_ALL (15h)
      7. 7.7.7  RESTORE_USER_ALL (16h)
      8. 7.7.8  CAPABILITY (19h)
      9. 7.7.9  VOUT_MODE (20h)
      10. 7.7.10 VIN_ON (35h)
      11. 7.7.11 VIN_OFF (36h)
      12. 7.7.12 IOUT_CAL_GAIN (38h)
      13. 7.7.13 IOUT_CAL_OFFSET (39h)
      14. 7.7.14 IOUT_OC_FAULT_LIMIT (46h)
      15. 7.7.15 IOUT_OC_FAULT_RESPONSE (47h)
      16. 7.7.16 IOUT_OC_WARN_LIMIT (4Ah)
      17. 7.7.17 OT_FAULT_LIMIT (4Fh)
      18. 7.7.18 OT_WARN_LIMIT (51h)
      19. 7.7.19 TON_RISE (61h)
      20. 7.7.20 STATUS_BYTE (78h)
      21. 7.7.21 STATUS_WORD (79h)
      22. 7.7.22 STATUS_VOUT (7Ah)
      23. 7.7.23 STATUS_IOUT (7Bh)
      24. 7.7.24 STATUS_TEMPERATURE (7Dh)
      25. 7.7.25 STATUS_CML (7Eh)
      26. 7.7.26 STATUS_MFR_SPECIFIC (80h)
      27. 7.7.27 READ_VOUT (8Bh)
      28. 7.7.28 READ_IOUT (8Ch)
      29. 7.7.29 READ_TEMPERATURE_2 (8Eh)
      30. 7.7.30 PMBus_REVISION (98h)
      31. 7.7.31 MFR_SPECIFIC_00 (D0h)
      32. 7.7.32 MFR_SPECIFIC_04 (VREF_TRIM) (D4h)
      33. 7.7.33 MFR_SPECIFIC_05 (STEP_VREF_MARGIN_HIGH) (D5h)
      34. 7.7.34 MFR_SPECIFIC_06 (STEP_VREF_MARGIN_LOW) (D6h)
      35. 7.7.35 MFR_SPECIFIC_07 (PCT_VOUT_FAULT_PG_LIMIT) (D7h)
      36. 7.7.36 MFR_SPECIFIC_08 (SEQUENCE_TON_TOFF_DELAY) (D8h)
      37. 7.7.37 MFR_SPECIFIC_16 (COMM_EEPROM_SPARE) (E0h)
      38. 7.7.38 MFR_SPECIFIC_21 (OPTIONS) (E5h)
      39. 7.7.39 MFR_SPECIFIC_22 (PWM_OSC_SELECT) (E6h)
      40. 7.7.40 MFR_SPECIFIC_23 (MASK SMBALERT) (E7h)
      41. 7.7.41 MFR_SPECIFIC_25 (AVS_CONFIG) (E9h)
      42. 7.7.42 MFR_SPECIFIC_26 (AVS_ADDRESS) (EAh)
      43. 7.7.43 MFR_SPECIFIC_27 (AVS_DAC_DEFAULT) (EBh)
      44. 7.7.44 MFR_SPECIFIC_28 (AVS_CLAMP_HI) (ECh)
      45. 7.7.45 MFR_SPECIFIC_29 (AVS_CLAMP_LO) (EDh)
      46. 7.7.46 MFR_SPECIFIC_30 (TEMP_OFFSET) (EEh)
      47. 7.7.47 MFR_SPECIFIC_32 (API_OPTIONS) (F0h)
      48. 7.7.48 MFR_SPECIFIC_44 (DEVICE_CODE) (FCh)
  8. 8 应用 和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 双路输出应用
      2. 8.2.2 设计要求
      3. 8.2.3 设计流程
        1. 8.2.3.1  开关频率选择
        2. 8.2.3.2  电感选择
        3. 8.2.3.3  输出电容器选择
          1. 8.2.3.3.1 负载瞬态期间的输出电压偏差
          2. 8.2.3.3.2 输出电压纹波
        4. 8.2.3.4  输入电容器选择
        5. 8.2.3.5  VDD、BP5、BP3 旁路电容器
        6. 8.2.3.6  R-C 缓冲器
        7. 8.2.3.7  电压和温度传感器
        8. 8.2.3.8  TPS40425 器件与功率级之间的电源序列
        9. 8.2.3.9  输出电压设置和频率补偿选择
        10. 8.2.3.10 关键 PMBus 参数选择
          1. 8.2.3.10.1 MFR_SPECIFIC_21 (OPTIONS)
            1. 8.2.3.10.1.1 IOUT_CAL_GAIN
            2. 8.2.3.10.1.2 启用和 UVLO
            3. 8.2.3.10.1.3 软启动时间
            4. 8.2.3.10.1.4 过流阈值和响应
      4. 8.2.4 应用曲线
  9. 9 电源相关建议
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
      1. 10.1.1 TPS40425 器件的布局指南
      2. 10.1.2 功率级器件布局指南
    2. 10.2 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 器件支持
      1. 11.1.1 开发支持
        1. 11.1.1.1 德州仪器 (TI) Fusion Digital Power Designer
        2. 11.1.1.2 TPS40k 环路补偿工具
    2. 11.2 商标
    3. 11.3 静电放电警告
    4. 11.4 术语表
  12. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

7.7.41 MFR_SPECIFIC_25 (AVS_CONFIG) (E9h)

Format 无符号二进制
说明 该寄存器用于设置用户可选的 AVS 配置（AVS 启用、双传输检查、有效载荷大小和 VREF 压摆率）。
默认值 0002h

可以使用 STORE_USER 命令更改默认加电状态。
PAGE0、PAGE1
r/wE r r r r r r r r r r/wE r/wE r/wE r/wE r/wE r/wE
7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0
AVS_EN AVS_IO AVS_STUP TX2 PAYLOAD<1:0> SLEW
位 字段名称 说明
7 AVS_EN （格式：二进制）

默认值：0b

AVS 模式启用

当该位为高电平时，可启用 AVS 运行模式。否则，IC 以非 AVS 模式运行。在 AVS 模式下，所有其他 AVS 命令（实际上是 MFR_SPECIFIC_26、MFR_SPECIFIC_27、MFR_SPECIFIC_28 和 MFR_SPECIFIC_29）禁用写入（只读访问）。尝试在 AVS 模式下对这些寄存器中的任何一个进行写入都会导致设置 STATUS_CML 中的“oth”位并声明 SMBALERT。（在这里，MFR_SPECIFIC_27 有一点例外，因为它在 AVS_STARTUP 模式下可写）。此外，以下与 VREF_TRIM 和 MARGIN 相关的 PMBus 命令在 AVS 模式下禁用（读取和写入）和 NACK：

MFR_04 (D4h) VREF_TRIM

MFR_05 (D5h) STEP_VREF_MARGIN_HIGH

MFR_06 (D6h) STEP_VREF_MARGIN_LOW

要更改该值，用户必须在寄存器中更改该值，将其保存到 EEPROM 中，然后通过关闭电源重启器件，以使新值生效。

0：启用 PMBus 模式

1：启用 AVS 模式
6:0

7:6		 注意：会忽略所有写入只读寄存器的值。
5 的多波长光学 HRM 和 SpO2 监控参考设计 AVS_IO （格式：二进制）
默认值：0b

AVS I/O 调节

当该位为高电平时，会将内部逻辑电平检测电路（检测 IC 引脚上的 AVS_CLK 和 AVS_DATA 信号）从 2.5V 更改为 1.8V。仅在第 0 页（通道 1）上定义该信号。由于有一个用于连接 TPS40425 的 AVS 接口，因此此处的设置会有效地应用于两个通道。第 1 页上对应的位是只读的，会设置为默认值 0。

0：来自 ASIC 的 AVS CLK 和 DATA 信号为 2.5V 逻辑

1：来自 ASIC 的 AVS CLK 和 DATA 信号为 1.8V 逻辑
4 AVS_STUP （格式：二进制）
默认值：0b

AVS 启动模式启用

当该位为高电平时，可启用称为 AVS_STARTUP 模式的模式，它是 AVS 模式的子模式。AVS_STARTUP 模式只能在通道处于 AVS 模式时启用（实际上，即使 AVS_STUP 位设置为高电平，也不能在非 AVS 模式下启用）。AVS_STARTUP 模式 具有 一些主要特性：

MMMa. 当处于 AVS 模式时，用户可以通过简单地更改 AVS_STUP 位的状态来“动态”切换至/出 AVS_STARTUP 模式，而无需对器件进行循环通电

MMMb. 当处于 AVS_STARTUP 模式时，基准电压 VREF 由 MFR_27 (EBh) 的内容决定。VREF 的压摆率由 TON_RISE 或 AVS_SLEW 控制，具体取决于通道所处的工作状态：
MMMMo 当进行软启动时，压摆率由 TON_RISE 控制。

MMMMo 在软启动（这是正常操作）之后，压摆率由 AVS_SLEW (MFR25[0]) 控制。

MMMc. 当处于 AVS_STARTUP 模式时，用户可以通过 PMBus 更改 MFR_27 (EB) 的内容，以通过 PMBus 控制 VREF

MMMd. 当处于 AVS_STARTUP 模式时，会忽略 AVS 总线上的所有命令。
3 TX2 （格式：二进制）
默认值：0b

AVS 双传输检查选择

该位用于强制 AVS 从站要求发出两次 AVS 命令，然后再执行。

0：每次提交写入实际上都会如 AVS 主站所示生效。

1：每次提交写入尝试都必须执行两次才能生效。

启用 AVS 时此位不应更改。
2:1 PAYLOAD<1:0> （格式：二进制）
默认值：01b

AVS 有效载荷配置

该位字段决定器件用于在 AVS 读取帧中发送“电压”的位数以及器件在 AVS 写入帧中预期的位数。考虑到 TPS40425 对 DAC 电压的编码需要 10 位，因此不能接受 8 位的设置。

00：8 位电压 – 保留，不在 TPS40425 中使用。

01：10 位电压，最小大小（和默认设置）。
10：12 位电压。允许.

11：16 位电压。允许.

启用 AVS 时此位字段不应更改。
0 SLEW （格式：二进制）
默认值：0b

AVS 压摆率选择

该位用于通过调节误差放大器基准电压 VREF 的转换速率在快速（默认）和慢速 AVS 转换速率之间进行选择。

0：选择快速 AVS 压摆率 (200mV/30µs)

1：选择慢速 AVS 压摆率（2mV/30µs – 最慢的软启动速率）

Table 15 总结了各种模式转换。

Table 15. 模式状态变换

初始模式 输入

条件 		如果发生该

事件		 最终

模式
AVS_EN AVS_STUP
AVS X X 无循环通电 AVS
AVS 1 0 循环通电 AVS
AVS 1 1 循环通电 AVS_STARTUP
AVS 0 X 循环通电 PMBus
AVS X 1 无循环通电 AVS_STARTUP
AVS_STARTUP X 1 无循环通电 AVS_STARTUP
AVS_STARTUP 1 0 具有或不具有循环通电 AVS
AVS_STARTUP 1 1 循环通电 AVS_STARTUP
AVS_STARTUP 0 X 循环通电 PMBus
PMBus X X 无循环通电 PMBus
PMBus 0 X 循环通电 PMBus
PMBus 1 0 循环通电 AVS
PMBus 1 1 循环通电 AVS_STARTUP