Texas Instruments Alimentation électrique TPS653853A-Q1/TPS653854A-Q1
L'alimentation électrique multi-rail TPS653853A-Q1/TPS653854A-Q1 de Texas Instruments est conçue pour alimenter des microcontrôleurs dans des applications critiques pour la sécurité, telles que celles de l'industrie automobile. Le composant prend en charge les microcontrôleurs de sécurité fonctionnelle avec double cœur en redondance (LS) et d'autres architectures multi-cœurs. Le TPS653853A-Q1/TPS653854A-Q1 intègre plusieurs rails d'alimentation pour alimenter le microcontrôleur (MCU), le CAN ou FlexRay, et les capteurs externes. Avec des FET internes, un convertisseur Buck-Boost convertit la tension de la batterie d'entrée entre 2,3 V et 36 V en une sortie de pré-régulateur de 6 V qui alimente les autres régulateurs. Une pompe de charge intégrée fournit une tension de suralimentation pour les régulateurs internes et peut également être utilisée pour piloter un FET NMOS externe comme protection de batterie inverse. Le composant prend en charge la sortie de veille à partir d'un signal d'amorçage (broche IGN), d'un émetteur-récepteur CAN, ou d'un autre signal (broche CAN_WU).
Le composant dispose d'une unité de surveillance d'angle de braquage (SAM) qui permet à l'ECU de capturer indirectement la position du volant à travers les capteurs de position du moteur. Un mode basse consommation dédié permet à cette unité SAM de fonctionner même lorsque l'ECU est en mode veille. Des commutateurs SAM intégrés permettent le passage des signaux des capteurs de position du moteur vers le microcontrôleur (MCU) lors du fonctionnement normal, ou le découplage des entrées ADC du MCU des signaux des capteurs de position du moteur lorsque l'ECU est en mode veille.
Une unité de surveillance de tension indépendante à l'intérieur du dispositif surveille les sous-tensions et les surtensions sur tous les rails d'alimentation internes et les sorties de régulateur de l'alimentation de la batterie. Les limites de courant du régulateur et les protections de température sont également mises en œuvre. Le TPS653853A-Q1/TPS653854A-Q1 dispose d'un watchdog question-réponse, d'un moniteur de signal d'erreur MCU, d'une surveillance d'horloge sur l'oscillateur interne, d'une auto-vérification sur le moniteur d'horloge, d'une vérification de redondance cyclique (CRC) sur la mémoire non volatile et la communication SPI. Il comprend également une broche de sortie de diagnostic permettant au MCU d'observer les signaux analogiques et numériques internes du dispositif, un circuit de réinitialisation pour le MCU (broche NRES), et une sortie de sécurité (broche ENDRV) pour désactiver les étages d'alimentation externes en cas de défaillance système détectée. Le dispositif effectue automatiquement un test intégré à l'allumage (BIST), et le MCU peut relancer le BIST pendant le fonctionnement du système grâce à un contrôle logiciel si nécessaire. Un état de DIAGNOSTIC dédié permet au microcontrôleur (MCU) de vérifier la fonctionnalité des TPS653853A-Q1/TPS653854A-Q1.
Le TPS653853A-Q1/TPS653854A-Q1 de Texas Instruments dispose également d'une capacité de signalement d'erreur via le registre SPI. Le dispositif possède des bits d'état séparés dans le registre SPI pour chaque erreur spécifique au niveau du système ou du dispositif. Lorsque le dispositif détecte une condition d'erreur particulière, il définit le bit d'état approprié et maintient ce bit d'état défini jusqu'à ce que le microcontrôleur (MCU) affiche le registre SPI dans lequel ce bit d'état a été défini. En fonction du bit d'état qui a été activé, le MCU peut décider s'il doit maintenir le système dans un état sécurisé ou s'il peut reprendre le fonctionnement normal du système. Les composants TPS653853A-Q1/TPS653854A-Q1 sont homologués AEC-Q100 pour les applications automobiles.
Caractéristiques
- Homologué pour les applications automobiles
- Certifiés AEC-Q100 avec les résultats suivants
- Composant grade de température 1 (-40 °C to +125 °C ambient température de fonctionnement)
- Composant d'un niveau de classification ESD de HBM 2
- Niveau de classification d'appareil CDM ESD C4B
- Plages de tension d'entrée
- 7 à 36 V pour la mise sous tension initiale de la batterie
- Fonctionnalité complète de 4 à 36 V après la mise sous tension initiale de la batterie
- 2,3 V minimum en fonctionnement après réveil
- Rails d'alimentation (avec FET internes)
- Pré-régulateur Buck-Boost synchrone 6 V
- 5 V, LDO 285 mA (CAN, périphériques ou référence ADC avec précision de 1% pour une charge de 20 à 120 mA)
- 3,3 V ou 5 V, LDO 350 mA (microcontrôleur (MCU)) TPS653853A-Q1
- 3,3 V 350 mA ou 5 V LDO 500 mA (microcontrôleur (MCU)) TPS653854A-Q1
- 2 LDO protégés pour alimentation de capteur ou périphériques
- 120 mA pour l'alimentation du capteur 1 (VSOUT1), 100 mA pour l'alimentation du capteur 2 (VSOUT2)
- Mode de suivi configurable (broche d'entrée de suivi) ou tension de sortie fixe de 3,3 V ou 5 V
- Protection contre les courts-circuits à la terre et la batterie
- Pompe de charge 6 V minimum, 11 V maximum au-dessus de la tension de la batterie
- Surveillance et protection
- Surveillance indépendante de la sous-tension et de la surtension sur toutes les sorties du régulateur, la tension de la batterie et les alimentations internes
- Circuiterie de surveillance de tension, y compris une référence de bande interdite indépendante, fournie à partir d'une broche d'entrée de tension de batterie séparée
- Auto-vérification de la surveillance de toutes les tensions (pendant la mise sous tension et après la mise sous tension initiée par un microcontrôleur (MCU) externe)
- Toutes les alimentations sont protégées avec une limite du courant et une pré-alerte de surtempérature et de mise hors tension.
- Surveillance de l'angle de direction (SAM)
- Deux comparateurs de signal pour les signaux de capteur de position
- Compteur de rotations
- Mode faible puissance avec échantillonnage périodique des signaux de capteur de position
- Commutateurs pour transmettre les signaux de capteur vers le microcontrôleur (MCU)
- Interface du microcontrôleur
- Ouvrir et fermer la fenêtre ou fonction de question-réponse au watchdog
- Moniteur pour la sortie de défaut du microcontrôleur (MCU) de sécurité fonctionnelle (MLI ou niveau), moniteur de signal d'erreur du microcontrôleur (MCU)
- État de diagnostic pour effectuer des auto-tests de dispositif et des diagnostics de système
- État de sécurité pour la protection du dispositif et du système en cas de défaillance système détectée
- Moniteur d'horloge pour l'oscillateur interne
- Auto-test intégré analogique et logique
- CRC sur mémoire non volatile ainsi que des registres de configuration de dispositif et de système et des communications SPI
- Circuit de réinitialisation pour microcontrôleur (MCU)
- Broche de sortie de diagnostic
- SPI avec CRC sur les données Command Plus
- Signalement des erreurs via les registres SPI pour les erreurs au niveau du système et du dispositif
- Sortie d'activation du pilote pour désactiver les étages de puissance externes en cas de défaillance système détectée
- Réveil via la broche IGN (amorçage) ou la broche CAN_WU (émetteur-récepteur ou autre fonction)
- Boîtier CI PowerPAD™ HTSSOP 48 broches
Applications
- Applications liées à la sécurité automobile
- Applications liées à la sécurité industrielle
Schéma d'application standard
