Texas Instruments LP87745電源管理集成電路（PMIC）旨在滿足各種工業雷達應用中IWR MMIC的電源管理要求。 該集成電路包括一個三級降壓式轉換器、一個5V升壓式轉換器和一個1.8V/3.3V LDO；LDO由升壓供電，旨在為xWR I/O供電。LP87745 PMIC支持4.4MHz、8.8MHz和17.6MHz可編程開關頻率范圍。該PMIC具有寬頻率范圍內的高開關頻率和低噪聲特性，可實現無需LDO的電源解決方案，只有極少或沒有無源濾波。高開關頻率改善了MMIC射頻軌的散熱和瞬態穩定。LP87745 PMIC強制開關時鐘進入PWM模式，以獲得最佳射頻性能，并且還可以同步到外部時鐘。該集成電路支持遠程電壓感測，以補償穩壓器輸出和負載點（POL）之間的IR壓降，從而提高輸出電壓的精度。

數據手冊：*附件：Texas Instruments LP87745 PMIC數據手冊.pdf

LP87745 PMIC支持與ENABLE信號同步的可編程啟動/關閉延遲和序列。典型應用包括工廠自動化和控制、工業運輸（非汽車和非輕型卡車）以及低紋波和低噪聲器件。

特性

• 輸入電壓范圍：3V至4V（3.3V標稱）
• 三款低噪聲降壓DC/DC轉換器：
  • 0.9V至1.9V、0.8V (BUCK3) 和0.82V (BUCK3) 輸出電壓范圍
  • 最大輸出電流：3A/3A/3A
  • 4.4MHz、8.8MHz和17.6MHz開關頻率
• 5V升壓式轉換器，最大輸出電流為350mA
• 1.8V或3.3V輸出電壓范圍時為150mA LDO
• 工作溫度范圍：-40 °C至125 °C
• 輸出短路和過載保護
• 輸入過壓保護 (OVP) 和欠壓鎖定 (UVLO)
• 過溫警告和保護
• 串行外設接口（SPI）

應用示意圖

LP87745 PMIC電源管理芯片技術解析與應用指南

一、產品核心特性

• ?多路電源輸出?：集成3路同步降壓轉換器(BUCK)、1路升壓轉換器(BOOST)和1路LDO
• ?寬工作溫度?：-40°C至+125°C工業級溫度范圍
• ?低噪聲設計?：支持4.4MHz/8.8MHz/17.6MHz可編程開關頻率
• ?靈活配置?：通過SPI接口實現參數編程與控制
• ?完整保護機制?：OVP/UVLO/OCP/OTP全面保護

二、電源架構詳解

1. 降壓轉換器(BUCK)設計

• ?輸出配置?：
  • BUCK1/BUCK2：0.9V-1.9V可調輸出
  • BUCK3：0.8V/0.82V固定輸出
• ?電流能力?：每路最大3A連續輸出
• ?控制特性?：
  • 支持遠程電壓檢測補償IR壓降
  • 可同步外部時鐘(通過SYNCCLKIN引腳)
  • 強制PWM模式優化RF性能

2. 升壓轉換器(BOOST)特性

• ?輸出電壓?：固定5V設計
• ?輸出電流?：最大350mA
• ?工作模式?：與VIO_LDO協同工作

3. LDO穩壓器

• ?可選輸出?：1.8V或3.3V
• ?負載能力?：最大150mA
• ?供電來源?：由BOOST輸出供電

三、典型應用設計

1. 工業雷達電源方案

• ?輸入配置?：3.3V主電源(范圍3V-4V)
• ?典型輸出組合?：
  • BUCK1: 1.2V@2A (數字核芯)
  • BUCK2: 1.8V@1.5A (接口電源)
  • BUCK3: 0.8V@1A (RF電路)
  • BOOST: 5V@200mA (傳感器)
  • LDO: 3.3V@100mA (I/O電源)

2. PCB布局要點

1. ?電源分區?：
   • PVIN_Bx與VCCA必須外部連接
   • 每路BUCK配置獨立去耦電容
2. ?接地策略?：
   • 分離模擬地(AGND)與功率地(PGND)
   • 星型接地連接點靠近器件
3. ?熱管理?：
   • 4.5mm×5mm QFN封裝底部需散熱過孔
   • 建議使用2oz銅厚PCB

四、寄存器配置指南

1. SPI接口參數

• ?時鐘速率?：最高10MHz
• ?數據格式?：32位幀(8位地址+24位數據)
• ?關鍵寄存器?：
  • BUCKx_VOUT：輸出電壓設置
  • FREQ_SEL：開關頻率選擇
  • SEQ_CTRL：上電時序控制

2. 典型配置流程

1. 初始化SPI接口(SCK_SPI/SDI_SPI/SDO_SPI)
2. 通過CS_SPI使能器件
3. 寫入BUCKx_VOUT設置輸出電壓
4. 配置FREQ_SEL選擇工作頻率
5. 設置SEQ_CTRL定義啟動時序

五、保護功能解析

1. ?電壓保護?：
   • 輸入過壓保護(OVP)：>4V觸發
   • 輸入欠壓鎖定(UVLO)：<3V關閉
2. ?電流保護?：
   • 逐周期峰值電流限制
   • 短路自動保護
3. ?熱管理?：
   • 125°C溫度警告
   • 150°C熱關斷

六、性能優化建議

1. ?噪聲抑制?：
   • 選擇17.6MHz開關頻率降低低頻噪聲
   • 優化FBx引腳走線減少干擾
2. ?效率提升?：
   • 輕載時啟用自動PFM模式
   • 優化電感選型(推薦屏蔽式功率電感)
3. ?瞬態響應?：
   • 配置適當的輸出電壓壓擺率
   • 優化輸出電容組合(低ESR陶瓷電容)