TI 降压转换器多功能引脚及其应用的简介
摘要
如今，越来越多的工程师在设计系统时要求使用更小的元件。本应用报告介绍了某些 TI 降压转换器中的多功能引脚（TPS62864/6/8/9 中的 VSET/VID、TPS62865/7 和 TPSM82864/6A 中的 VSET/MODE、TPS62800/1/2/6/7/8 中的 VSEL/MODE）。多种应用可以从多功能引脚中受益；这些引脚使工程师能够在设计中引入额外的特性，同时确保尽可能减小解决方案尺寸。
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1 引言
如今，越来越多的工程师在设计系统时要求使用更小的元件。
更小的器件有助于减小电路板尺寸，有益于空间受限的应用（可穿戴设备、个人电子产品等）并降低成本。
此外，可以在同一块电路板上集成更多器件，从而提高复杂性并增加单位电路板面积的功能。
过去，电源管理直流/直流降压 IC 对于每个功能都有一个独立的引脚，如电源正常、输出电压设置、运行模式等。
这种限制导致了内在的折衷：对于空间受限的应用，设计人员必须选择更简单的元件（不含任何其他特性）来确保尽可能小的封装。对于需要更多特性的更复杂的设计，唯一的选择是采用大封装和具有更多引脚的大型元件。
为了克服这种折衷，引入了多功能引脚。多功能引脚就是集成了多种特性的单个引脚。
本应用手册中涉及的 TPS6280x、TPS6286x 和 TPSM8286xA 系列器件能够以小尺寸封装提供许多特性。
为此，对输入引脚进行了多路复用以提供两种不同的功能（TPS62864/6/8/9 中的 VSET/VID、TPS62865/7 和 TPSM82864/6A 的 VSET/MODE、TPS62800/1/2/6/7/8 的 VSEL/MODE），这些功能通常在时域中分离，如图 1-1 所示。
图 1-1 TPS62864/6 典型应用原理图在开始时，即启动后 (t_startup_delay)，这些 IC 立即使用多路复用引脚进行电阻测量（R2D 转换，请参阅在超低电源中使用电阻至数字转换器的优势），得到的结果可用于正确设置输出电压值。在运行过程中，该引脚充当数字输入（如图 1-2 所示）以正确配置相应的设置。
图 1-2 VSET/MODE 引脚时间多路复用本应用手册将介绍多功能引脚的行为，并建议使用一些可以在不同特性之间进行有效多路复用并避免测量误差的驱动电路。
2 标准器件操作：电阻测量和数字输入
在 t_startup_delay 期间，该 IC 需要在多功能引脚上执行电阻测量。
进行电阻测量的方法是在外部电阻 RVSET 中注入小电流 IMEAS 并读取相应电压 VMEAS，如图 2-1 所示。RVSET 值的计算公式为：RVSET = VMEAS / IMEAS
图 2-1 VSET 引脚上的 R2D 转换此操作必须尽可能精确，因为任何测量错误都可能导致错误的输出电压设置，并可能损坏负载。
例如，请参阅 TPS62864/6 具有 I2C 接口、采用 WCSP 封装的 2.4V 至 5.5V 输入、4A 和 6A 同步降压转换器数据表：R2D 转换器具有一个通过外部电阻施加电流的内部电流源，以及一个可回读电压电平结果的内部 ADC。根据电平设置正确的启动输出电压和 I2C 从器件地址....确保在 R2D 转换期间从该引脚到 GND 没有额外的电流路径或大于 30pF 的电容。否则会设置为错误的值。
设计驱动电路时必须考虑上述限制。
数据表中明确给出了电容限值，但并未具体定义最大额外电流。在大多数情况下，可以将 40nA 视为最大额外电流。