ZHCSQO4A December   2022  – July 2023 TPS65220

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 修订历史记录
  6. 5 引脚配置和功能
  7. 6 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. 7 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. 8 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. 9 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

6.6 BUCK1 转换器

在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
POS 参数 测试条件 最小值 典型值 最大值 单位
电气特性
5.1.1a VIN_BUCK1 输入电压(1) 降压转换器电源电压，最大为 VSYS 2.5 5.5 V
5.1.1b VOUT_BUCK1 降压输出电压可配置范围 输出电压可在 0.6V ≤ VOUT ≤ 1.4V 时以 25mV 阶跃配置，在 1.4V < VOUT ≤ 3.4V 时以 100mV 阶跃配置 0.6 3.4 V
5.1.2a IQ_BUCK1 静态电流，25°C，PFM，低带宽情况 PFM，BUCK1 启用，无负载，
VIN = 5.0V，VOUT = 1.2V，TJ= 25°C		 10 13 μA
5.1.2b IQ_BUCK1 静态电流，-40°C 至 125°C，PFM，低带宽情况 PFM，BUCK1 启用，无负载，
VIN = 5.0V，VOUT = 1.2V，TJ= -40°C 至 125°C		 15 44 μA
5.1.2c IQ_BUCK1
静态电流，-40°C 至 150°C，PFM，低带宽情况
 		 PFM，BUCK1 启用，无负载，
VIN = 5.0V，VOUT = 1.2V，TJ= -40°C 至 150°C		 20 63 μA
5.1.3a VHEADROOM_PWM 输入到输出电压余量(2) 对于最大负载 IOUT = 2.5A 下的转角引脚
 500 mV
5.1.3b VHEADROOM_PWM IOUT = IOUT_MAX 时的输入到输出电压余量(2) 对于 IOUT = IOUT_MAX 下的转角引脚
 700 mV
5.1.3c VHEADROOM_FF 输入到输出电压余量(2) 对于最大负载 IOUT = 0.7A 下的转角引脚
 500 mV
5.1.3d VHEADROOM_FF IOUT = IOUT_MAX 时的输入到输出电压余量(2) 对于 IOUT = IOUT_MAX 下的转角引脚
 1000 mV
5.1.4 VOUT_STEP_LOW 输出电压阶跃 0.6V ≤ VOUT ≤ 1.4V 25 mV
5.1.5 VOUT_STEP_HIGH 输出电压阶跃 1.5V ≤ VOUT ≤ 3.4V 100 mV
5.1.6a VOUT_ACC_DC_PWM 强制 PWM 模式下的直流输出电压精度，低和高带宽情况 IOUT = IOUT_MAX，
VOUT ≥ 0.7V 至 3.4V，
VIN - VOUT > 700mV
强制 PWM，低带宽情况		 –1.5% 1.5%
5.1.6b VOUT_ACC_DC_PWM 强制 PWM 模式下的直流输出电压精度，低和高带宽情况 IOUT = IOUT_MAX，
VOUT = 0.6V 至 0.7V，
VIN - VOUT > 700mV
强制 PWM，低带宽情况		 -10 10 mV
5.1.6c VOUT_ACC_DC_PFM 自动 PFM 模式下的直流输出电压精度，低和高带宽情况 IOUT = 1mA，
VOUT = 0.6V 至 3.4V，
VIN - VOUT > 500mV
自动 PFM，低带宽情况		 –3.0% 3.5%
5.1.6d VOUT_ACC_DC_FF 固定频率模式下的直流输出电压精度，低和高带宽情况 IOUT = IOUT_MAX，
VOUT ≥ 0.7V 至 3.4V，
VIN - VOUT > 1000mV
固定频率，低带宽情况		 –1.5% 1.5%
5.1.6e VOUT_ACC_DC_FF 固定频率模式下的直流输出电压精度，低和高带宽情况 IOUT = IOUT_MAX，
VOUT = 0.6V 至 0.7V，
VIN - VOUT > 1000mV
固定频率，低带宽情况		 -10 10 mV
5.1.7 RFB_INPUT 反馈输入阻抗 转换器已启用 2.3 3.75 5.0 MΩ
5.2.1a VLOAD_REG_PWM 直流负载调整率，强制 PWM，低带宽情况 VIN = 5.0V，VOUT = 1.2V，
IOUT = 0 至 IOUT_MAX，
强制 PWM，低带宽情况，COUT = 40μF		 0.1 0.16 %/A
5.2.1b VLOAD_REG_FF 直流负载调整率，固定频率，低带宽情况 VIN = 5.0V，VOUT = 1.2V，
IOUT = 0 至 IOUT_MAX，
固定频率，低带宽情况，COUT = 40μF		 0.1 0.16 %/A
5.2.2a VLINE_REG 直流线性调整率，强制 PWM，低带宽情况 VIN = 3.3V 至 5.5V，
VOUT = 1.2V，
IOUT = 1mA 和 IOUT_MAX
强制 PWM，低带宽情况，COUT = 40μF		 0.1 0.16 %/V
5.2.2b VLINE_REG 直流线性调整率，固定频率，低带宽情况 VIN = 3.3V 至 5.5V，
VOUT = 1.2V，
IOUT = 1mA 和 IOUT_MAX
固定频率，低带宽情况，COUT = 12μF		 0.1 0.16 %/V
5.2.3a VLOAD_TRANSIENT 负载瞬态，VOUT=0.75V，自动 PFM，高带宽情况 VIN = 5.0V，VOUT = 0.75V，
IOUT = 100mA 至 1100mA至 100mA，
tR = tF = 500ns，
自动 PFM，高带宽情况，COUT = 80μF		 -27.5 27.5 mV
5.2.3b VLOAD_TRANSIENT 负载瞬态，VOUT=0.75V，强制 PWM，高带宽情况 VIN = 5.0V，VOUT = 0.75V，
IOUT = 100mA 至 1100mA至 100mA，
tR = tF = 500ns，
强制 PWM，高带宽情况，COUT = 80μF		 -27.5 27.5 mV
5.2.3c VLOAD_TRANSIENT 负载瞬态，VOUT=0.75V，固定频率，高带宽情况 VIN = 5.0V，VOUT = 0.75V，
IOUT = IOUT = 100mA 至 1100mA至 100mA，
tR = tF = 500ns，
固定频率，高带宽情况，COUT = 60μF		 -27.5 27.5 mV
5.2.4a VLOAD_TRANSIENT 负载瞬态，VOUT=1.8V，自动 PFM，低带宽情况 VIN = 5.0V，VOUT = 1.8V，
IOUT = 1mA 至 1A至 1mA，
tR = tF = 1μs，
自动 PFM，COUT = 40μF		 -90 90 mV
5.2.4b VLOAD_TRANSIENT 负载瞬态，VOUT=1.8V，强制 PWM，低带宽情况 VIN = 5.0V，VOUT = 1.8V，
IOUT = 1mA 至 1A至 1mA，
tR = tF = 1μs，
强制 PWM，COUT = 40μF		 -60 60 mV
5.2.4c VLOAD_TRANSIENT 负载瞬态，VOUT=1.8V，固定频率，低带宽情况 VIN = 5.0V，VOUT = 1.8V，
IOUT = 1mA 至 1A至 1mA，
tR = tF = 1μs，
固定频率，低带宽情况，COUT = 12μF		 -180 180 mV
5.2.5a VLINE_TRANSIENT 线路瞬态，VOUT=1.2V，强制 PWM，低带宽情况 VIN = 3.3V 至 5.5V，在 50μs 下，
VOUT = 1.2V，IOUT = 1mA 和 IOUT_MAX，
强制 PWM，低带宽情况，COUT = 40μF		 -50 50 mV
5.2.5b VLINE_TRANSIENT 线路瞬态，VOUT=1.2V，固定频率，低带宽情况 VIN = 3.3V 至 5.5V，在 50μs 下，
VOUT = 1.2V，IOUT = 1mA 和 IOUT_MAX，
固定频率，低带宽情况，COUT = 12μF		 -50 50 mV
5.2.6a VRIPPLE_PP_PWM 强制 PWM 模式，低带宽情况 VIN = 5.0V，VOUT = 2.5V，
强制 PWM，低带宽情况，COUT = 40µF，X5R，ESR = 10mΩ，
L = 470nH，DCR = 50mΩ
IOUT = 1A		 10 20 mVPP
5.2.6b VRIPPLE_PP_PFM 自动 PFM 模式，低带宽情况 VIN = 5.0V，VOUT = 2.5V，
自动 PFM，低带宽情况，COUT = 40µF，X5R，ESR = 10mΩ，
L = 470nH，DCR = 50mΩ
IOUT = 20mA		 20 40 mVPP
5.2.6c VRIPPLE_PP_FF 固定频率模式，低带宽情况，禁用展频 VIN = 5.0V，VOUT = 2.5V，
固定频率，低带宽情况，COUT = 12µF，X5R，ESR = 10，
L = 470nH，DCR = 50mΩ，
IOUT = 1A，
禁用展频		 10 20 mVPP
5.2.6d VRIPPLE_PP_FF_SS 固定频率模式，低带宽情况 VIN = 5.0V，VOUT = 2.5V，
固定频率，低带宽情况，COUT = 12µF，X5R，ESR = 10mΩ，
L = 470nH，DCR = 50mΩ，
IOUT = 1A，
启用展频		 20 40 mVPP
5.3.1 IOUT_MAX 最大工作电流 3.5 A
5.3.2 ICURRENT_LIMIT 峰值电流限制 VIN = 2.5V 至 5.5V 4.6 5.7 6.9 A
5.3.3 IREV_CUR_LIMIT 反向峰值电流限制 VIN = 2.5V 至 5.5V –2.0 –1.5 -1.0 A
5.3.4a RDSON_HS 高侧 MOSFET 导通电阻，5V 电源 测量的引脚对引脚，VIN = 5V 70 mΩ
5.3.4b RDSON_HS 高侧 MOSFET 导通电阻，3.3V 电源 测量的引脚对引脚，VIN = 3.3V 80 mΩ
5.3.5a RDSON_LS 低侧 MOSFET 导通电阻，5V 电源 测量的引脚对引脚，VIN = 5V 40 mΩ
5.3.5b RDSON_LS 低侧 MOSFET 导通电阻，3.3V 电源 测量的引脚对引脚，VIN = 3.3V 50 mΩ
5.3.6 RDISCHARGE 输出放电电阻 仅在禁用转换器时有效 60 125 200 Ω
5.4.1 LSW 输出电感 DCR = 50mΩ（最大值） 330 470 611 nH
5.4.2a COUT 低带宽情况下采用自动 PFM 或强制 PWM 模式的输出电容 ESR = 10mΩ（最大值） 10 75 μF
5.4.2b COUT_FF 低带宽情况下采用固定频率时的输出电容 ESR = 10mΩ（最大值） 12 36 μF
5.4.3a COUT_HIGH_BW 高带宽情况下采用自动 PFM 或强制 PWM 模式的输出电容 ESR = 10mΩ（最大值） 30 220 μF
5.4.3b COUT_HIGH_BW_FF 高带宽情况下采用固定频率时的输出电容 ESR = 10mΩ（最大值） 48 144 μF
时序要求
5.5.1 tRAMP 强制 PWM、低带宽情况下的斜坡时间 从启用到达到目标值 98% 的时间（假设没有残余电压） 0.3 1.65 ms
5.5.2a DVFS_RISE_
QFF		 强制 PWM 模式上升斜率时的 DVFS 时序要求 DVFS 电压从 0.6V 调整到 1.4V 期间的阶跃持续时间 2.9 3.2 3.5 mV/μs
5.5.2b DVFS_RISE_
FF		 固定频率模式上升斜率时的 DVFS 时序要求 DVFS 电压从 0.6V 调整到 1.4V 期间的阶跃持续时间 1.8 2.1 2.5 mV/μs
5.5.2c DVFS_FALL 强制 PWM 或固定频率模式下降斜率时的 DVFS 时序要求 DVFS 电压从 1.4V 调整到 0.6V 期间的阶跃持续时间 0.45 0.53 0.61 mV/μs
开关特性
5.6.1a fSW 开关频率，强制 PWM，高或低带宽情况 强制 PWM，VIN = 3.3V 至 5V，
VOUT = 0.8V 至 1.8V，
IOUT = 1A 至 3A 
 2.3 MHz
5.6.1b fSW 开关频率，固定频率，高或低带宽情况，无展频 固定频率，VIN = 3.3V 至 5V，
VOUT = 0.8V 至 1.8V，
IOUT = 1A 至 3A		 2.18 2.3 2.42 MHz
5.6.2 fSW_SS_EN 开关频率，固定频率，高或低带宽情况，启用展频 固定频率，VIN = 3.3V 至 5V，
VOUT = 0.8V 至 1.8V，
IOUT = 1A 至 3A
启用展频		 1.95 2.65 MHz
(1) PVIN_Bx 不得超过 VSYS
(2) 仅指直流调节。瞬态响应可能需要更多余量。余量低时，准固定频率的频率变化会增加。