Semidrive X9P/X9U 电源设计

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1 摘要

本文详细介绍了使用 LP8756x-Q1、LP8752x-Q1 和 LP8732-Q1 系列电源管理 IC 为 Semidrive X9P/X9U SoC（片上系统）电源轨提供电源解决方案的设计注意事项。额外的 TPS74501-Q1 LDO 用于外设轨。该电源解决方案的假定输入电压为 5V (±5%)。如果系统输入电压较高（例如汽车电池），则应使用具有足够电流处理能力的降压转换器作为前置稳压器来产生 5V 的电压输入。该电源解决方案采用通过汽车认证的元件。

LP875610B-Q1 具有四个降压转换器，可配置为一个四相转换器，为内核轨提供最大 16A 的负载电流。LP87562R-Q1 可配置为用于 CPU 电源轨的三相转换器，额外的单相电源轨可用于外设。LP87521S-Q1 具有四个降压转换器，可配置为一个四相转换器，为 GPU 电源轨提供最大 10A 的负载电流。LP875241J-Q1 可配置为用于外设轨的四个单相转换器。LP873248-Q1 用于安全电源轨。这些器件都可进行 OTP 编程，默认寄存器值已在 TI 出厂配置中设为平台所需值，无需客户再通过 I²C 总线更改设置。支持 OTP 设置的完整可订购器件型号为 LP875610BRNFRQ1、LP87562RRNFRQ1、LP87521SRNFRQ1、LP875241JRNFRQ1 和 LP873248RHDRQ1。有关 OTP 设置的更多详细信息，请参阅具体器件型号的技术参考手册。

该电源解决方案展示了如何使用 TI PMIC 为 Semidrive X9P/U 所需的电源轨进行供电。时序的控制是通过 PMIC 和 GPIO 的可编程启动和/或关断延迟来实现的。时序的使能只需要由系统的一个使能信号管脚即可完成控制。该电源解决方案可以根据涉及当前要求和所使用外设的实际用例进行定制和优化。

商标

Other TMs

1 设计参数

表 1-1 显示了电源轨、负载要求以及测量结果显示了典型的测量数据。

表 1-1 设计参数

电压 (V)	电源轨名称	最大负载 (mA)	负载能力 (mA)	SOURCE	域
1.8	VDD_RTC_1V8	< 500	500	TPS74501-Q1 (LDO)	RTC
0.8	VDDIO_RTC_0V8	< 500	500	TPS74501-Q1 (LDO)	RTC
0.8	VSFT_0V8	1500	2000	LP873248-Q1 Buck0	安全
1.8	VDDA_SAF	720	2000	LP873248-Q1 Buck1	安全
3.3	VDDIO_GPIO(1)	< 300	300	LP873248-Q1 LDO0	安全
3.3	VDDIO_GPIO(2)	< 300	300	LP873248-Q1 LDO1	安全
0.8	VDD_AP_0V8、VDD_DRAM_0V8	16000	16000	LP875610B-Q1 B0+B1+B2+B3	应用处理器
0.85	VDD_CPU_0V8	12000	12000	LP87562R-Q1 B0+B1+B2	应用处理器
0.8	VDD_MIPI_0V8、VDD_PCIE_0V8、VDD_USB	900	4000	LP87562R-Q1 B3	应用处理器
0.85	VDD_GPU_0V8	10000	10000	LP87521S-Q1 B0+B1+B2+B3	应用处理器
1.8	VDDA_1V8	2280	2500	LP875241J-Q1 B0	应用处理器
3.3	VDDH_3V3	1200	2500	LP875241J-Q1 B1	应用处理器
1.1	VDDQ_DRAM	3000	4000	LP875241J-Q1 B2	应用处理器
0.6	VDDLP_DRAM	600	1000	LP875241J-Q1 B3	应用处理器
1.8	VDD_LP4_1V8	200	500	TPS74501-Q1 (LDO)	应用处理器

2 电源解决方案

图 2-1 显示了为 X9P/U 应用处理器轨供电的 LP875610B-Q1、LP87562R-Q1、LP87521S-Q1、LP875241J-Q1 和 TPS74501-Q1 器件的电源树。

图 2-2 显示了为 X9P/U 安全轨供电的 LP873248-Q1 PMIC 的电源树。

图 2-3 显示了为 X9P/U RTC 轨供电的两个 TPS74501-Q1 LDO 的电源树。

图 2-1 Semidrive X9P/U AP 电源方框图

主要特性：

由前置稳压器提供 5V 电源
器件通电后，微控制器或前置稳压器 PGOOD 可将 SYS_CTRL0 设置为高电平，以启动应用处理器轨的启动序列。
启动和/或关断延迟在 LP875x-Q1 序列发生器内部控制，分立式 LDO 通过具有预设延迟的 PMIC GPIO 进行控制。
可使用 I²C 来读取状态寄存器和复位中断。
PMIC 器件有专用的 I²C 地址，因此器件可以共享同一条 I²C 总线。
来自 LP875x-Q1 和 TPS74501-Q1 的 PG 信号共同用作 SoC 的 AP_RESET_EN 信号。轨电压上的任何故障都将使 SoC 保持复位状态，直至故障清除。

图 2-2 Semidrive X9P/U 安全电源方框图

主要特性：

由前置稳压器提供 5V 电源
器件通电后，微控制器或前置稳压器 PGOOD 可将 SYS_PWR_ON 设置为高电平，以启动安全轨的启动序列。
启动延迟在 LP873248-Q1 序列发生器内部控制。
可使用 I²C 来读取状态寄存器和复位中断。
此系统中的所有 PMIC 器件都有专用的 I²C 地址，因此它们可以共用同一条 I²C 总线。
来自 LP873248-Q1 的 GPO 信号用作 SoC 的 SAF_RESET 信号。SFT_PWR_GD 信号可用于故障指示，或与 SAF_RESET 信号结合使用（两个输出均为开漏输出）。

图 2-3 Semidrive X9P/U RTC 电源方框图

主要特性：

由前置稳压器提供 5V 电源
当电源电压达到 TPS74501-Q1 UVLO 上升阈值（典型值 1.33V）时，VDD_RTC_1V8 电源将立即启动。
当 VDD_RTC_1V8 达到目标电压且 PG 设置为高电平时，VDDIO_RTC_0V8 将启动。
当 VDDIO_RTC_0V8 达到目标电压电平时，PG 将设置为高电平。附加 RC 延迟用于 RTC_RESET 信号。

3 定序

3.1 启动 - 应用处理器

图 3-1 显示了电源轨启动时序和相应信号。

图 3-1 应用处理器电源启动时序图

3.2 关断 - 应用处理器

图 3-2 显示了应用处理器电源轨关断时序和相应信号的示例。

图 3-2 应用处理器关断时序图