TLF35584芯片功能总结

TLF35584是一款功能安全电源管理IC（PMIC），专为汽车和工业应用设计，支持高温环境（最高结温175°C），并通过AEC-Q100认证。其核心功能包括高效的电源管理、安全监控和灵活的状态控制。

1. 核心特性概述

• 高效电源管理：支持宽输入电压范围（3.0V至40V），集成升压（Step-Up）和降压（Step-Down）预调节器，优化整体功耗。
• 多路输出：提供多路低噪声LDO和跟踪器，包括：
  • μC供电LDO（5.0V/600mA或3.3V/600mA）。
  • 通信LDO（5.0V/200mA）。
  • 待机LDO（5.0V/10mA或3.3V/10mA）。
  • 电压参考源（5.0V±1%, 150mA）。
  • 两个跟踪器（传感器供电，150mA/每个）。
• 安全合规：符合PRO-SIL™标准，提供安全手册和分析报告；RoHS兼容。
• 高可靠性：适用于汽车高温环境（Grade 0），支持-40°C至175°C操作。
• 集成功能：16位SPI接口、窗口看门狗、功能看门狗、安全状态控制（SSC）。

2. 电源调节功能

2.1 预调节器（Pre Regulators）：

• Step-Up升压调节器：异步设计，当输入电压低于输出需求时激活，提供稳定中间电压（典型值7.5V）。支持外部MOSFET和二极管。
  

• Step-Down降压调节器：同步设计，支持PWM/PFM模式切换以优化轻载效率。输出纹波<100mV，确保后级LDO稳定性。
  

• 频率设置：通过FRE引脚配置高频（2.2MHz）或低频（400kHz）范围，可选SPI细调。

2.2 后级调节器（Post Regulators）：

• μC供电LDO（LDO_μC）：为微处理器提供稳定电压，集成过流、过温保护和电压监控。短路保护支持。
  

• 通信LDO（LDO_Com）：专为通信接口设计，支持独立使能。

• 电压参考源（Volt_Ref）：高精度5.0V参考，用于ADC和跟踪器基准。

• 跟踪器（Tracker 1/2）：跟随Volt_Ref输出，支持传感器供电，抗短路设计。
  

• 外部核心调节器选项：通过SEC引脚配置，支持外部开关模式调节器用于μC核心供电，由EVC引脚使能。

3. 安全监控与保护

3.1 电压监控：

独立监控所有输出（包括外部调节器），使用双比较器检测过压（OV）和欠压（UV），触发阈值固定。

• 关键响应：过压立即关闭相关调节器；欠压持续超过t_SIG（2.7–3.3ms）触发关闭。
• 复位功能：通过ROT引脚输出硬复位或软复位，响应μC相关电压异常。
  

3.2 看门狗机制：

• 窗口看门狗（WWD）：监控μC触发信号时序，错误计数溢出触发复位或安全状态。
• 功能看门狗（FWD）：支持心跳信号验证，确保μC功能正常。
• 错误监控（ERR引脚）：要求μC提供50%占空比的方波信号，停摆触发安全状态。
  

3.3 安全状态控制（SSC）：

通过SS1和SS2引脚输出安全信号（可编程延迟Δt_SS2），响应监控故障。支持立即或恢复延迟模式。

• 温度保护：结温超过阈值（OT警告145°C，关断190°C）触发FAILSAFE状态。

4. 状态机与电源时序

4.1 状态机设计：

支持7种状态，确保安全转换：

• POWERDOWN：初始状态，POR释放后进入INIT。
• INIT：配置阶段，启用基础调节器，等待SPI初始化。
• NORMAL：全功能运行状态，所有调节器可选。
• STANDBY/SLEEP：低功耗状态，仅保留必要功能（如待机LDO）。
• WAKE：过渡状态，响应唤醒信号。
• FAILSAFE：故障状态，关闭所有输出。
  

4.2 电源时序：

• POR到INIT：预调节器启动后，依次使能LDO_μC、外部核心调节器、电压参考等。
  

• 唤醒时序：STANDBY到INIT或SLEEP到WAKE时，按需重新启用调节器。

5. 通信与配置

• SPI接口：16位从机模式，支持读写寄存器（如配置看门狗、状态转换）。关键特性：

  • 帧结构：命令位+地址位+数据位+奇偶校验。
    

  • 错误处理：奇偶错误、无效地址或帧超时触发中断。

  • 保护寄存器：需解锁序列（32位）访问SYSPCFG/WDCFG等关键配置。

• 唤醒机制：支持外部信号（ENA边沿或WAK电平）或内部定时器唤醒低功耗状态。
  

6. 应用场景

• 汽车电子：支持发动机控制、ADAS等高温高可靠性场景。
• 安全关键系统：内置BIST（Built-In Self-Test）功能，可测试比较器和监控链。
• 低功耗设计：待机电流低至70μA（LDO_Stby关闭时），适合电池供电系统。

总结

TLF35584是一款高度集成的功能安全PMIC，结合高效电源管理、多级监控和灵活状态机，适用于严苛环境。其优势包括宽输入电压范围、多路可配置输出、PRO-SIL™合规性，以及通过SPI实现的精细控制。特别适合汽车ECU、传感器模块等高可靠性应用，确保系统在故障时安全降级。