ZHCSQO4A December   2022  – July 2023 TPS65220

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 特性
  3. 应用
  4. 说明
  5. 修订历史记录
  6. 引脚配置和功能
  7. 规格
    1. 6.1  绝对最大额定值
    2. 6.2  ESD 等级
    3. 6.3  建议运行条件
    4. 6.4  热性能信息
    5. 6.5  系统控制阈值
    6. 6.6  BUCK1 转换器
    7. 6.7  BUCK2、BUCK3 转换器
    8. 6.8  通用 LDO(LDO1、LDO2)
    9. 6.9  通用 LDO(LDO3、LDO4)
    10. 6.10 GPIO 和多功能引脚(EN/PB/VSENSE、nRSTOUT、nINT、GPO1、GPO2、GPIO、MODE/RESET、MODE/STBY、VSEL_SD/VSEL_DDR)
    11. 6.11 电压和温度监测器
    12. 6.12 I2C 接口
    13. 6.13 典型特性
  8. 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1  上电时序
      2. 7.3.2  断电时序
      3. 7.3.3  按钮和使能输入 (EN/PB/VSENSE)
      4. 7.3.4  复位到 SoC (nRSTOUT)
      5. 7.3.5  降压转换器(Buck1、Buck2 和 Buck3)
        1. 7.3.5.1 双随机展频 (DRSS)
      6. 7.3.6  线性稳压器(LDO1 至 LDO4)
      7. 7.3.7  中断引脚 (nINT)
      8. 7.3.8  PWM/PFM 和低功耗模式 (MODE/STBY)
      9. 7.3.9  PWM/PFM 和复位 (MODE/RESET)
      10. 7.3.10 电压选择引脚 (VSEL_SD/VSEL_DDR)
      11. 7.3.11 通用输入或输出(GPO1、GPO2 和 GPIO)
      12. 7.3.12 与 I2C 兼容的接口
        1. 7.3.12.1 数据有效性
        2. 7.3.12.2 启动和停止条件
        3. 7.3.12.3 传输数据
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 运行模式
        1. 7.4.1.1 OFF 状态
        2. 7.4.1.2 INITIALIZE 状态
        3. 7.4.1.3 活动状态
        4. 7.4.1.4 STBY 状态
        5. 7.4.1.5 故障处理
    5. 7.5 用户寄存器
    6. 7.6 器件寄存器
  9. 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 典型应用示例
      2. 8.2.2 设计要求
      3. 8.2.3 详细设计过程
        1. 8.2.3.1 Buck1、Buck2、Buck3 设计过程
        2. 8.2.3.2 LDO1、LDO2 设计过程
        3. 8.2.3.3 LDO3、LDO4 设计过程
        4. 8.2.3.4 VSYS、VDD1P8
        5. 8.2.3.5 数字信号设计过程
      4. 8.2.4 应用曲线
    3. 8.3 电源相关建议
    4. 8.4 布局
      1. 8.4.1 布局指南
      2. 8.4.2 布局示例
  10. 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10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

按钮和使能输入 (EN/PB/VSENSE)

EN/PB/VSENSE 引脚用于启用 PMIC。可以通过三种方式配置该引脚:

  • 器件使能 (EN):
    • 需要将此引脚拉至高电平以启用器件。将这个引脚拉至低电平会禁用器件。
    • EN 引脚的抗尖峰脉冲时间由 MFP_2_CONFIG 寄存器中的 EN_PB_VSENSE_DEGL 位来配置。
    • 如果 EN 输入在配置的 tDEGL_EN_RISE 时间内高于 VIL 低阈值,则上电序列开始。
    • 为了表示 EN/PB/VSENSE 引脚的上电事件,器件会在 POWER_UP_STATUS_REG 寄存器中设置 POWER_UP_FROM_EN_PB_VSENSE 位。此位不会将 nINT 引脚置为有效。写入 W1C 将该位清零。
    • 如果 EN 输入在 tDEGL_EN_FALL 内低于 VIH 阈值,则断电序列开始。
    • 如果出现关断故障,则无需更新 ON 请求。如果 EN 输入仍高于 VIH 阈值,器件会自动执行上电序列。(EN 视为对电平敏感)
    • 如果发生冷复位(无论是通过 RESET 引脚还是 I2C 请求),无需更新 ON 请求。如果 EN 输入仍高于 VIH 阈值,器件会自动执行上电序列。(EN 视为对电平敏感)
  • 按钮 (PB):
    • PB 引脚是用于为 PMIC 上电的 CMOS 类型输入。通常情况下,PB 引脚连接到一个接地的瞬时开关和一个外部上拉电阻器。
    • 按钮的保持时间由 MFP_2_CONFIG 寄存器中的 EN_PB_VSENSE_DEGL 位来配置。
    • 如果 PB 输入在配置的 tPB_ON 低于 VIL 阈值低电平,则上电序列开始。
    • 为了表示 EN/PB/VSENSE 引脚的上电事件,器件会在 POWER_UP_STATUS_REG 寄存器中设置 POWER_UP_FROM_EN_PB_VSENSE 位。此位不会将 nINT 引脚置为有效。写入 W1C 将该位清零。
    • PB 引脚有一个上升沿抗尖峰脉冲 tPB_RISE_DEGL 来过滤开关抖动
    • 如果 PB 输入保持低电平的时间达到 tPB_OFF(不可配置),则断电序列开始。
    • 如果出现关断故障,则无需更新 ON 请求。该器件在不按下按钮按钮的情况下自动执行上电序列。
    • 如果发生冷复位(无论是通过 RESET 引脚还是 I2C 请求),无需更新 ON 请求。该器件在不按下按钮按钮的情况下自动执行上电序列。
    • 仅当 VSYS 高于 VSYS_POR 阈值时,才会识别按钮按下操作,或者在 VSYS 高于 VSYS_POR 阈值后,必须将按钮按下足够长的时间。
    • 以下位表示按下按钮事件:
      • PB_FALLING_EDGE_DETECTED:自从上次将此位清零以来,按下按钮的时间间隔长于 tPB_INT_DEGL。设置此位后,将 nINT 引脚置为有效(如果将 MASK_INT_FOR_PB 位配置为“0”)。写入 W1C 以清零。
      • PB_RISING_EDGE_DETECTED:自从上次将此位清零以来,释放按钮的时间间隔长于 tPB_INT_DEGL。设置此位后,将 nINT 引脚置为有效(如果将 MASK_INT_FOR_PB 位配置为“0”)。写入 W1C 以清零。
      • PB_REAL_TIME_STATUS:PB 引脚的抗尖峰脉冲 (tPB_INT_DEGL) 实时状态。仅当 EN/PB/VSENSE 引脚配置为 PB 时有效。此位不会将 nINT 引脚置为有效。
  • 电源故障比较器输入 (VSENSE):
    • 此引脚从前置稳压器的电源线连接到电阻分压器,可用于检测前置稳压器的电源电压。
    • VSENSE 引脚的抗尖峰脉冲时间可通过 MFP_2_CONFIG 寄存器中的 EN_PB_VSENSE_DEGL 位来配置。
    • 通过使 VSYS 高于 VSYSPOR_Rising 阈值,且 VSENSE 输入高于 VVSENSE 阈值(非抗尖峰脉冲)来控制上电。
    • 如果 VSENSE 输入上升至高于 VVSENSE,则上电序列开始。
    • 为了表示 EN/PB/VSENSE 引脚的上电事件,器件会在 POWER_UP_STATUS_REG 寄存器中设置 POWER_UP_FROM_EN_PB_VSENSE 位。此位不会将 nINT 引脚置为有效。写入 W1C 将该位清零。
    • 如果 VSENSE 输入在 tDEGL_VSENSE_FALL 降至低于 VVSENSE 阈值,则断电序列开始,以便避免由于 VSYS 电源电压损耗而导致不按正常顺序断电。
    • 如果出现关断故障,则无需更新 ON 请求。如果 VSENSE 输入仍高于 VVSENSE 阈值,器件会自动执行上电序列。
    • 如果发生冷复位(无论是通过 RESET 引脚还是 I2C 请求),无需更新 ON 请求。如果 VSENSE 输入仍高于 VVSENSE 阈值,器件会自动执行上电序列。
  • 通过 I2C 命令发出的 OFF 请求
    • 也可以通过向 MFP_CTRL 寄存器中的 I2C_OFF_REQ 位发送 I2C 命令来触发 OFF 请求。
    • 发出 OFF 请求后,需要发出新的 ON 请求:
      • 对于 EN 配置,EN 输入需要一个上升沿(EN 视为边沿敏感型)
      • 对于 PB 配置,需要按下按钮才能发出有效的 ON 请求
      • 对于 VSENSE 配置,VSENSE 输入需要一个上升沿(VSENSE 视为边沿敏感型)。可以通过对前置稳压器进行下电上电来触发这个 ON 请求。
      • EN 或 VSENSE 配置的下降沿抗尖峰脉冲时间 tDEGL_EN/VSENSE_I2C 短于由引脚触发的关闭请求的抗尖峰脉冲时间(tDEGL_EN_Fall 和 tDEGL_VSENSE_Fall)。PB 配置的抗尖峰脉冲时间保持不变。
  • 首次电源检测 (FSD)
    • 即使 EN/PB/VSENSE 引脚处于 OFF_REQ 状态,首次电源检测 (FSD) 也支持在施加电源电压后就上电。
    • FSD 可与任何 ON 请求配置(EN、PB 或 VSENSE)结合使用。
    • 可通过在 MFP_2_CONFIG 寄存器中设置 PU_ON_FSD 位来启用 FSD。
    • 首次上电时,将 EN/PB/VSENSE 引脚视为具有有效的 ON 请求。
    • VSYS 高于 VSYSPOR_Rising 阈值之后,PMIC 就会
      • 加载 EEPROM
      • 进入 INITIALIZE 状态
      • 执行放电检查
      • 启动上电序列,而不管 EN/PB/VSENSE 引脚状态如何。
    • 为了表示基于 FSD 的上电,器件会在 POWER_UP_STATUS_REG 寄存器中设置 POWER_UP_FROM_FSD 位。nINT 引脚不会基于此位进行切换。写入 W1C 将该位清零。
    • 此后,EN/PB/VSENSE 引脚视为具有有效的 ON 请求,直至我们进入 ACTIVE 状态(上电序列的最后一个时隙到期)。
    • 此后,器件保持抗尖峰脉冲后的 EN/PB/VSENSE 引脚状态:如果在进入 ACTIVE 状态之前或处于 ACTIVE 状态时引脚状态发生了变化,则器件会保持该引脚状态。例如,如果 EN/PB/VSENSE 引脚配置为 EN,则在器件进入 ACTIVE 状态时,如果 EN 引脚处于低电平(持续时间超过抗尖峰脉冲时间),器件会断电。
    • 因为 PMIC 仅在序列的最后一个时隙到期后才会进入 ACTIVE 状态,所以无论引脚状态如何,ON 请求被视为有效的持续时间都可以通过 nRSTOUT 时隙(以及之后的空时隙)的长度进行控制。