Texas Instruments Alimentatore multi-rail TPS653851A-Q1
L'alimentatore multi-rail TPS653851A-Q1 di Texas Instruments è progettato per alimentare microcontroller in applicazioni rilevanti per la sicurezza, come quelle del settore automobilistico. Il dispositivo supporta microcontroller di sicurezza funzionale con lockstep (LS) dual-core e altre architetture multi-core. Il TPS653851A-Q1 integra più rail di alimentazione per alimentare MCU, CAN o FlexRay e sensori esterni. Coi FET interni, un convertitore buck-boost converte la tensione di ingresso della batteria compresa tra 2,3 V e 36 V in un'uscita del pre-regolatore da 6 V che alimenta gli altri regolatori. Una pompa di carica integrata fornisce una tensione di overdrive per i regolatori interni e può essere utilizzata anche per pilotare un FET NMOS esterno come protezione della batteria inversa. Il dispositivo supporta la riattivazione da un segnale di accensione (pin IGN), un ricetrasmettitore CAN o un altro segnale (pin CAN_WU).
Un'unità di monitoraggio della tensione indipendente all'interno del dispositivo monitora la sottotensione e la sovratensione su tutte le guide di alimentazione interne e le uscite del regolatore dell'alimentazione della batteria. Sono inoltre implementati limiti di corrente del regolatore e protezioni di temperatura. Il TPS653851A-Q1 è dotato di watchdog domanda-risposta, monitoraggio del segnale di errore MCU, monitoraggio del clock sull'oscillatore interno, autocontrollo sul monitor del clock, controllo di ridondanza ciclica (CRC) sulla memoria non volatile e comunicazione SPI. Dispone inoltre di un pin di uscita diagnostico che consente all'MCU di osservare i segnali analogici e digitali interni del dispositivo, un circuito di ripristino per l'MCU (pin NRES) e un'uscita di sicurezza (pin ENDRV) per disabilitare gli stadi di alimentazione esterni in caso di rilevamento di un guasto del sistema. Il dispositivo esegue automaticamente un test di autodiagnostica (BIST) integrato all'avvio e l'MCU può rieseguire il BIST durante il funzionamento del sistema attraverso il controllo software, se necessario. Uno stato DIAGNOSTIC dedicato consente all'MCU di controllare la funzionalità TPS653851A-Q1.
Il TPS653851A-Q1 dispone anche di una funzionalità di segnalazione degli errori attraverso il registro SPI. Il dispositivo ha bit di stato separati nel registro SPI per ogni errore specifico a livello di sistema o dispositivo. Quando il dispositivo rileva una particolare condizione di errore, imposta il bit di stato appropriato e lo mantiene finché l'MCU non legge il registro SPI in cui è stato impostato questo bit di stato. In base al bit di stato impostato l'MCU può decidere se mantenere il sistema in uno stato sicuro o se ripristinare il funzionamento del sistema. I dispositivi TPS653851A-Q1 di Texas Instruments sono qualificati AEC-Q100 per applicazioni per il settore automobilistico.
Caratteristiche
- Omologati per applicazioni per il settore automobilistico
- Certificazione AEC-Q100 con i seguenti risultati
- Grado di temperatura del dispositivo 1 (temperatura operativa ambiente da -40°C a +125°C)
- Dispositivo HBM Classificazione ESD Livello 2
- Livello di classificazione ESD CDM del dispositivo C4B
- Intervallo di tensione di ingresso
- Da 7 a 36 V per l'accensione iniziale della batteria
- Funzionalità complete da 4 a 36 V dopo l'accensione iniziale della batteria
- Minimo 2,3 V durante il funzionamento dopo la riattivazione
- Rail di alimentazione (con FET interni)
- Pre-regolatore buck-boost sincrono da 6 V
- LDO da 5 V, 285 mA (CAN, periferiche o ADC REF precisione dell'1% con carico da 20 a 120 mA)
- 3,3 V o 5 V, 350 mA LDO (MCU) TPS653851A-Q1
- 2 LDO protetti per alimentazione del sensore o periferiche
- 120 mA per alimentazione sensore 1 (VSOUT1), 100 mA per alimentazione sensore 2 (VSOUT2)
- Modalità di tracciamento configurabile (pin di ingresso di tracciamento) o tensione di uscita fissa da 3,3 V o 5 V
- Protezione da corto a terra e da batteria
- Pompa di carica con un minimo di 6 V, un massimo di 11 V sopra la tensione della batteria
- Monitoraggio e protezione
- Monitoraggio indipendente di sottotensione e sovratensione su tutte le uscite del regolatore, tensione della batteria e alimentazione interna
- Circuito di monitoraggio della tensione, incluso il riferimento bandgap indipendente, fornito da un pin di ingresso di tensione della batteria separato
- Autocontrollo su tutto il monitoraggio della tensione (durante l'accensione e dopo l'accensione avviata da MCU esterno)
- Tutte le alimentazioni sono protette con limite di corrente e preavviso e arresto di sovratemperatura
- Interfaccia microcontroller
- Aprire e chiudere la finestra o la funzione watchdog a risposta alla domanda
- Monitoraggio dell'uscita di guasto MCU di sicurezza funzionale (PWM o livello), monitoraggio del segnale di errore MCU
- Stato diagnostico per l'esecuzione di autotest del dispositivo e diagnostica del sistema
- Stato sicuro per la protezione del dispositivo e del sistema in caso di guasto del sistema rilevato
- Monitoraggio clock per l'oscillatore interno
- Autotest integrato analogico e logico
- CRC su memoria non volatile, registri di configurazione del dispositivo e del sistema e comunicazioni SPI
- Circuito di ripristino per MCU
- Pin di uscita diagnostica
- SPI con CRC sui dati Command Plus
- Segnalazione di errori tramite registri SPI per errori a livello di sistema e di dispositivo
- Uscita con abilitazione dell'unità per disabilitare gli stadi di alimentazione esterni in caso di rilevamento di qualsiasi guasto di sistema
- Riattivazione tramite pin IGN (accensione) o pin CAN_WU (ricetrasmettitore o altra funzione)
- Package CI PowerPAD™ HTSSOP a 48 pin
Applicazioni
- Applicazioni rilevanti per la sicurezza nel settore automobilistico
- Sicurezza industriale-applicazioni rilevanti
Diagramma di applicazione tipico
