TPS65214 提供了三個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器。Buck1 能夠處理高達(dá) 2A 的負(fù)載電流。Buck2 和 Buck3 能夠支持高達(dá) 1A 的負(fù)載電流。這些降壓轉(zhuǎn)換器的輸入電壓范圍為 2.5V 至 5.5V，可以直接連接到系統(tǒng)電源或另一個(gè)降壓轉(zhuǎn)換器的輸出。輸出電壓可在 0.6V 至 3.4V 的范圍內(nèi)進(jìn)行編程：在 1.4V 以下為 25mV 階躍，1.4V 和 3.4V 之間為 100mV 階躍。

• 處于 ACTIVE 狀態(tài)的降壓轉(zhuǎn)換器的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)由 ENABLE_CTRL 寄存器中的相應(yīng) BUCKx_EN 位控制。
• STBY 狀態(tài)下的降壓轉(zhuǎn)換器的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)由 STBY_1_CONFIG 寄存器中的相應(yīng) BUCKx_STBY_EN 位控制。
• 在 INITIALIZE 和 SLEEP 狀態(tài)下，無(wú)論位如何設(shè)置，降壓轉(zhuǎn)換器都會(huì)關(guān)閉。

• 轉(zhuǎn)換器活動(dòng)可由序列發(fā)生器或通過(guò) I2C 通信控制。

降壓開(kāi)關(guān)模式：準(zhǔn)固定頻率模式

無(wú)論負(fù)載電流如何，這些轉(zhuǎn)換器都可以在強(qiáng)制 PWM 模式下運(yùn)行，也可以進(jìn)入脈沖頻率調(diào)制 (PFM) 模式以實(shí)現(xiàn)低負(fù)載電流。當(dāng)配置為“MODE”或“MODE&STBY”時(shí)，MODE/STBY 引腳可控制該模式。向 MFP_1_CONFIG 寄存器中的 MODE_I2C_CTRL 位發(fā)送 I2C 命令也可以將降壓轉(zhuǎn)換器配置為強(qiáng)制 PWM 或 PFM 模式運(yùn)行。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 引腳配置和功能 和 PWM/PFM 和低功耗模式 (MODE/STBY)。

• 在轉(zhuǎn)換至 ACTIVE 狀態(tài)或 INITIALIZE 狀態(tài)期間，無(wú)論引腳狀態(tài)如何，都會(huì)將降壓轉(zhuǎn)換器配置為強(qiáng)制 PWM 模式運(yùn)行。當(dāng)器件在完成序列且最后一個(gè)上電時(shí)隙到期時(shí)進(jìn)入 ACTIVE 狀態(tài)，才允許進(jìn)入 PFM。
• 如果是 DVFS 引起的輸出電壓變化，TPS65214 會(huì)暫時(shí)強(qiáng)制降壓穩(wěn)壓器進(jìn)入 PWM，直到電壓變化完成。如果允許 PFM，則進(jìn)入和退出 PFM 取決于負(fù)載電流。當(dāng)電感電流達(dá)到 0A 時(shí)啟動(dòng) PFM，這時(shí)負(fù)載電流約計(jì)算為：

可配置轉(zhuǎn)換器帶寬

這些轉(zhuǎn)換器可以單獨(dú)進(jìn)一步配置為高帶寬模式，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)瞬態(tài)響應(yīng)或更低的帶寬，從而更大限度地減小輸出濾波電容。該選擇由 GENERAL_CONFIG 寄存器中的 BUCKx_BW_SEL 位完成。僅當(dāng)未啟用此穩(wěn)壓器時(shí)，才能更改此位。請(qǐng)注意，高帶寬使用案例對(duì)輸出電容的要求更高！

外部可配置輸出電壓

如果 GPIO/VSEL 通過(guò) MFP_1_CONFIG 寄存器中的 GPIO_VSEL_CONFIG 位配置為“VSEL”，則可通過(guò)將 GPIO/VSEL 引腳拉至高電平、低電平或?qū)⒁_保持懸空來(lái)控制 Buck1 或 Buck3 的輸出電壓。這些設(shè)置支持多種內(nèi)核電源電壓或 DDR3LV、DDR4 和 DDR4LV 電源電壓，無(wú)需更改 NVM。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱通用輸入/輸出和電壓選擇引腳 (GPIO/VSEL)。

有源放電

降壓轉(zhuǎn)換器具有有源放電功能?？梢栽?DISCHARGE_CONFIG 寄存器中為每個(gè)電源軌單獨(dú)暫停放電功能。如果啟用了放電，只要禁用電源軌，該器件就會(huì)將輸出放電至地電位。

• 在電源序列中啟用電源軌之前，該器件會(huì)對(duì)電源軌進(jìn)行放電，以避免出現(xiàn)預(yù)偏置輸出。
• 如果通過(guò) I2C 命令啟用了電源軌，則不會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行有源放電，但僅當(dāng)輸出電壓低于 SCG 閾值時(shí)才會(huì)啟用電源軌。
• 該寄存器不受 NVM 支持，并且在器件進(jìn)入 OFF 狀態(tài)時(shí)復(fù)位。
• 處于 INITIALIZE 狀態(tài)（在復(fù)位期間或 I2C-OFF 請(qǐng)求期間）時(shí)，不會(huì)復(fù)位放電配置。注意：如果未啟用放電功能，則可能違反斷電序列。

動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)

所有降壓轉(zhuǎn)換器均支持動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)節(jié) (DVFS)。在運(yùn)行期間可以更改輸出電壓，以便在 0.6V 至 1.375V 的較低輸出電壓范圍內(nèi)優(yōu)化 SoC 工作點(diǎn)的工作電壓。通過(guò)將 BUCKx_VSET 寫(xiě)入相應(yīng)的 BUCKx_VOUT 寄存器可控制電壓變化。在 DVFS 引起的電壓轉(zhuǎn)換期間，無(wú)論放電配置如何，有源放電功能都會(huì)暫時(shí)啟用。

可以根據(jù) STBY 請(qǐng)求通過(guò) MODE/STBY 引腳或 I2C 將降壓轉(zhuǎn)換器配置為 DVFS。當(dāng)接收到 STBY 請(qǐng)求時(shí)，在 STBY_1_CONFIG 寄存器中啟用并通過(guò) BUCKx_DVS_STBY 位配置為 DVFS 的所有 BUCK 都將更改為相應(yīng) BUCKx_VOUT_STBY 寄存器中由 BUCKx_VSET_STBY 指定的輸出電壓。如果在 STBY 狀態(tài)下清除 BUCKx_DVS_STBY，則輸出電壓會(huì)恢復(fù)為 BUCKx_VSET。如果 BUCKx_DVS_STBY 未設(shè)置，則在從 ACTIVE 轉(zhuǎn)換到 STBY 狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的 BUCKx 輸出電壓不會(huì)更改。

輸出電容要求

• 對(duì)于低帶寬配置，需要最小 10μF 的電容，支持的最大總電容為 75μF
• 對(duì)于高帶寬配置，需要最小 30μF 的電容，支持的最大總電容為 220μF

降壓故障處理

欠壓 (UV) 監(jiān)控

TPS65214 會(huì)檢測(cè)降壓轉(zhuǎn)換器輸出上的欠壓。欠壓閾值通過(guò) BUCKx_VOUT 寄存器中的 BUCKx_UV_THR 位進(jìn)行配置。對(duì)欠壓檢測(cè)的反應(yīng)取決于 MASK_CONFIG 寄存器中相應(yīng)的 BUCKx_UV_MASK 位和 MASK_EFFECT 位的配置。如果未屏蔽，器件會(huì)設(shè)置 INT_SOURCE 寄存器中相應(yīng)的 INT_BUCK_1_2_IS_SET 或 INT_BUCK_3_IS_SET 位。該器件還在 INT_BUCK_1_2 或 INT_BUCK_3 寄存器中設(shè)置相應(yīng)的 BUCKx_UV 位。

在電壓轉(zhuǎn)換（例如，當(dāng)由 DVFS 引起的電壓變化觸發(fā)時(shí)）期間，器件默認(rèn)會(huì)屏蔽欠壓檢測(cè)，并在電壓轉(zhuǎn)換完成時(shí)激活欠壓檢測(cè)。如果器件在（從 INITIALIZE 狀態(tài)或 STBY 狀態(tài)）進(jìn)入 ACTIVE 狀態(tài)的序列期間檢測(cè)到欠壓，且 UV 未屏蔽，斷電序列會(huì)在當(dāng)前時(shí)隙結(jié)束時(shí)啟動(dòng)。

如果器件在 ACTIVE 狀態(tài)或 STBY 狀態(tài)下檢測(cè)到欠壓且 UV 未被 INT_MASK_UV 寄存器中的 BUCKx_UV_MASK 位屏蔽，則斷電序列會(huì)立即啟動(dòng)。OC 檢測(cè)不可屏蔽。

TPS65214 針對(duì)降壓轉(zhuǎn)換器輸出提供逐周期電流限制。如果器件檢測(cè)到過(guò)流持續(xù) t_{DEGLITCH_OC_short} 或 t_{DEGLITCH_OC_long}（可通過(guò) OC_DEGL_CONFIG 寄存器中的 EN_LONG_DEGL_FOR_OC_BUCKx 對(duì)每個(gè)電源軌分別配置；僅適用于上升沿），器件會(huì)在 INT_SOURCE 寄存器中設(shè)置 INT_BUCK_1_2_IS_SET 或 INT_BUCK_3_IS_SET 位，并在 INT_BUCK_1_2 或 INT_BUCK_3 寄存器中設(shè)置 BUCKx_OC 位（對(duì)于正過(guò)流）或 BUCKx_NEG_OC 位（對(duì)于負(fù)過(guò)流）。

在電壓轉(zhuǎn)換（例如，當(dāng)由 DVFS 引發(fā)電壓變化觸發(fā)時(shí)）期間，過(guò)流檢測(cè)被消隱，僅在電壓轉(zhuǎn)換完成時(shí)激活。

如果在（從 INITIALIZE 狀態(tài)或 STBY 狀態(tài)）進(jìn)入 ACTIVE 狀態(tài)的序列期間發(fā)生過(guò)流，器件會(huì)立即禁用受影響的電源軌并在當(dāng)前時(shí)隙結(jié)束時(shí)啟動(dòng)斷電序列。

如果在 ACTIVE 狀態(tài)或 STBY 狀態(tài)下發(fā)生過(guò)流，器件會(huì)立即禁用受影響的電源軌并啟動(dòng)斷電序列。

OC 檢測(cè)不可屏蔽，但抗尖峰脈沖時(shí)間是可配置的。TI 建議配置最短抗尖峰脈沖時(shí)間，t_{DEGLITCH_OC_SHORT}。長(zhǎng)時(shí)間過(guò)流可能會(huì)加劇老化或增大恢復(fù)時(shí)過(guò)沖。

TPS65214 會(huì)檢測(cè)降壓輸出上的接地短路 (SCG) 故障。對(duì) SCG 事件檢測(cè)的反應(yīng)是在 INT_SOURCE 寄存器中設(shè)置 INT_BUCK_1_2_IS_SET 位或 INT_BUCK_3_IS_SET 位，以及在 INT_BUCK_1_2 或 INT_BUCK_3 寄存器中設(shè)置 BUCKx_SCG 位。受影響的電源軌會(huì)立即遭到禁用。該器件會(huì)定序關(guān)閉所有輸出并轉(zhuǎn)換至 INITIALIZE 狀態(tài)。

SCG 檢測(cè)不可屏蔽。

如果啟用了某個(gè)電源軌，器件最初會(huì)消隱 SCG 檢測(cè)，以允許該電源軌斜升到 SCG 閾值以上。

TPS65214 會(huì)檢測(cè)降壓輸出上的殘余電壓 (RV) 故障。對(duì) RV 事件檢測(cè)的反應(yīng)是在 INT_SOURCE 寄存器中設(shè)置 INT_RV_IS_SET 位以及在 INT_RV 寄存器中設(shè)置 BUCKx_RV 位。RV 檢測(cè)不可屏蔽，但可以通過(guò) INT_MASK_WARM 寄存器中的 MASK_INT_FOR_RV 為所有電源軌全局配置 nINT 反應(yīng)。不管屏蔽與否，都會(huì)設(shè)置 BUCKx_RV 標(biāo)志，僅當(dāng) nINT 置為有效時(shí)才會(huì)設(shè)置 INT_RV_IS_SET 位。故障反應(yīng)時(shí)間和潛在的狀態(tài)轉(zhuǎn)換取決于檢測(cè)到殘余電壓時(shí)的情況：

• 如果器件在上電、ACTIVE_TO_STANDBY 或 STANDBY_TO_ACTIVE 序列期間檢測(cè)到殘余電壓，則序列會(huì)中止，器件會(huì)斷電。關(guān)斷故障反應(yīng)可通過(guò)寄存器 GENERAL_CONFIG 中的 BYPASS_RV_FOR_RAIL_ENABLE 位進(jìn)行屏蔽。
• 如果在請(qǐng)求退出 STBY 狀態(tài)期間，器件檢測(cè)到在 STBY 狀態(tài)期間被禁用的任何電源軌上的殘余電壓超過(guò) 80ms，器件會(huì)轉(zhuǎn)換至 INITIALIZE 狀態(tài)。如果該情況持續(xù) 4ms 至 5ms 但小于 80ms，則器件會(huì)設(shè)置 BUCKx_RV 位。
• 如果在 I2C 執(zhí)行電源軌 EN 命令期間檢測(cè)到殘余電壓，則會(huì)立即設(shè)置 BUCKx_RV 標(biāo)志，但不會(huì)發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

降壓轉(zhuǎn)換器有一個(gè)本地過(guò)熱傳感器。對(duì)溫度警告的反應(yīng)取決于 MASK_CONFIG 寄存器中相應(yīng) SENSOR_x_WARM_MASK 位以及 INT_MASK_BUCK 寄存器中 MASK_EFFECT 位的配置。如果傳感器上的溫度超過(guò) T_{WARM_Rising} 且未被屏蔽，器件會(huì)在 INT_SOURCE 寄存器中設(shè)置 INT_SYSTEM_IS_SET 位并在 INT_SYSTEM 寄存器中設(shè)置 SENSOR_x_WARM 位。如果傳感器檢測(cè)到溫度超過(guò) T_{HOT_Rising}，則轉(zhuǎn)換器功率耗散和結(jié)溫將超出安全工作值。器件會(huì)立即將所有有效輸出斷電，并在 INT_SOURCE 寄存器中設(shè)置 INT_SYSTEM_IS_SET 位并在 INT_SYSTEM 寄存器中設(shè)置 SENSOR_x_HOT 位。一旦溫度降至 T_{WARM_Falling} 閾值以下（或在 T_WARM 被屏蔽的情況下低于 T_{HOT_Falling} 閾值），TPS65214 便會(huì)自動(dòng)恢復(fù)。_HOT 位保持設(shè)置狀態(tài)并需要通過(guò)寫(xiě)入“1”來(lái)清零。HOT 檢測(cè)不可屏蔽。