TPS650250 - Power Management IC

TPS650250 - Texas Instruments

Description

TPS650250은 다중 전원 레일이 필요한 하나의 리튬 이온 또는 리튬 폴리머 셀로 전원이 공급되는 애플리케이션을 위한 통합 전원 관리 IC입니다. TPS650250은 프로세서 기반 시스템에서 핵심 전압, 주변 장치, I/O 및 메모리 레일을 제공하는 것을 목표로 하는 3 개의 고효율, 스텝 다운 컨버터를 제공합니다. 모든 3 개의 스텝 다운 컨버터는 가능한 한 넓은 부하 전류 범위에서 최대 효율을 위해 경부하 일 때 저전력 모드에 들어갑니다. 컨버터는 MODE 핀을 High로 끌어 고정 주파수 PWM 모드로 강제 설정할 수 있습니다.

또한 TPS650250은 2 개의 범용 200mA LDO 전압 레귤레이터를 통합하고 외부 입력 핀을 통해 인에이블 됩니다. 각 LDO는 시스템 전압 (VDCDC1, 1.5V ~ 6.5V의 입력 전압 범위)으로 동작하여 스텝 다운 컨버터 중 하나에서 직접 또는 배터리에서 직접 공급할 수 있습니다. LDO의 출력 전압은 외부 저항 디바이더로 최대 유연성을 제공하며, 프로세서 기반 시스템에서 항상 켜져 있는 전압 레일에 전력을 공급하는 데 일반적으로 사용되는 30mA LDO가 있습니다. TPS650250은 소형 5mm x 5mm 32 핀 QFN 패키지 (RHB)로 제공됩니다.

STEP-DOWN CONVERTERS, VDCDC1, VDCDC2 AND VDCDC3

TPS650250은 일반적으로 2.25MHz 고정 주파수 PWM (Pulse Width Modulation)에서 작동하는 3 개의 동기식 스텝 다운 컨버터를 중~대형 부하 전류에서 통합합니다. 경부하 전류에서 컨버터는 자동으로 절전 모드로 들어가 PFM (Pulse Frequency Modulation)과 함께 작동합니다. VDCDC1은 최대 1.6A, VDCDC2 및 VDCDC3은 최대 0.8A의 출력 전류를 제공합니다.

컨버터 출력 전압은 DEFDCDC1, DEFDCDC2 및 DEFDCDC3 핀을 통해 프로그래밍 할 수 있습니다. 핀은 GND, VCC 또는 출력 전압과 GND 사이의 저항 분배기에 연결될 수 있습니다. VDCDC1 변환기는 DEFDCDC1 구성 핀에 따라 2.8V 또는 3.3V로 기본 설정됩니다. DEFDCDC1이 접지에 연결되어있는 경우 기본 값 인 2.80V가 VCC에 연결되어 있으면 기본 값은 3.3V입니다. DEFDCDC1 핀이 저항 분배기에 연결되면 출력 전압은 0.6V ~ VINDCDC1V 범위에서 설정할 수 있습니다. 출력 전압 범위 설정에 대한 자세한 내용은 출력 전압 선택 섹션을 참조하십시오.

VDCDC2 변환기는 DEFDCDC2 구성 핀에 따라 1.8V 또는 2.5V로 기본 설정됩니다. DEFDCDC2가 접지에 연결되어 있으면 기본 값은 1.8V이며, VCC에 연결되어 있으면 기본 값은 2.5V입니다. DEFDCDC2 핀을 저항 분배기에 연결하면 출력 전압은 0.6V ~ VINDCDC2 V 범위에서 설정할 수 있습니다.

VDCDC3 변환기의 DEFDCDC3 핀에서 출력 분배기를 연결하여 출력 전압을 설정해야 합니다. 이 핀은 DEFDCDC1 또는 DEFDCDC2와 같은 논리 신호를 허용하지 않습니다. 저항 분배기의 값은 작동 중에 변경 될 수 있으므로 저항 값을 변경하여 전압 스케일링을 구현할 수 있습니다.

PWM 동작 중에 컨버터는 입력 전압 피드 포워드와 함께 독자적인 고속 응답 전압 모드 컨트롤러 방식을 사용하여 소형 세라믹 입출력 커패시터를 사용할 수 있도록 우수한 라인 및 부하 레귤레이션을 달성합니다. 클록 신호에 의해 시작되는 각 클럭 사이클의 시작에서 P- 채널 MOSFET 스위치가 켜지고 인덕터 전류가 비교기가 트립되고 제어 로직이 스위치를 끌 때까지 램프가 상승한다. 전류 제한 비교기는 P- 채널 스위치의 전류 제한을 초과 할 경우 스위치를 끕니다. 슛 쓰루 스루를 방지하기 위해 사용되는 적응 형 데드 타임 후에, N 채널 MOSFET 정류기가 켜지고 인덕터 전류가 감소합니다. 다음 사이클은 클럭 신호에 의해 다시 시작되어 N- 채널 정류기를 끄고 P- 채널 스위치를 켭니다.

세 개의 DC / DC 변환기는 VDCDC1 변환기를 마스터로 사용하여 서로 동기화되어 작동합니다. VDCDC1 스위치가 켜지고 VDCDC2가 180 ° 위상 편이되고 VDCDC3 스위치가 90 ° 이상 켜지면 입력 RMS 전류가 감소하고 더 작은 입력 커패시터를 사용할 수 있습니다. 이 기능은 VDCDC1 컨버터가 리튬 이온 배터리 전압을 3.7V ~ 3.3V, VDCDC2 컨버터를 3.7V ~ 2.5V, VDCDC3 컨버터를 3.7V ~ 1.5V로 조정하는 일반적인 애플리케이션에 최적화되어 있습니다.